[实用新型]一种用于测试镁合金燃烧风险性的试验系统

说明书

本实用新型涉及一种用于测试镁合金燃烧风险性的试验系统，与现有技术相比解决了没有同时在气流冲刷和火焰加热环境下测试镁合金燃烧风险性装置的缺陷。所述试验系统包括火焰燃烧装置、图像采集装置、气流调节装置、数据采集装置和测试仓；火焰燃烧装置以可燃气体为燃料，燃烧器喷嘴端口安装的热流密度计可检测火焰热流密度；通过高速摄像机实现对燃烧行为全过程的图像采集；通过气流调节装置提供模拟环境的气流；数据采集装置能够完成对样品温度和质量的实时测量。本实用新型可以模拟真实工况下镁合金燃烧发生、扩展和熄灭的全过程，实现对镁合金及带涂层样件燃烧风险性的快速评估，有助于揭示镁合金燃烧行为及制定防火措施。

技术领域

本实用新型涉及镁合金应用技术领域，具体来说是一种用于测试镁合金燃烧风险性的试验系统。

背景技术

镁合金具有密度小、比强度和比刚度高以及电磁屏蔽性能好等优点，在航空航天、轨道交通、汽车等领域有广阔的应用前景，尤其是在航空飞行器中采用镁合金制造的零部件能够极大减轻飞行器重量，提升机动性能，降低油耗。

然而，由于镁与氧气的亲和力较强，氧化生成热和燃烧生成热较高的特性，在受到高温燃气冲刷或以镁屑形式存在等特殊条件下有起火燃烧的风险，并且，一旦镁合金发生燃烧，即使热源被清除，镁合金火灾仍然难以自行熄灭，尤其是用于航空领域的灭火剂中，当前还没有能够有效扑灭镁合金火灾的灭火剂，此外，镁合金在轨道交通、汽车等工业领域上也面临着类似的问题，从而在一定程度上限制了镁合金的应用。

目前用于测试镁合金燃烧风险性的实验装置一般采用电炉或者电阻炉，通过炉内加热，用肉眼观察并记录镁合金试样表面形貌和温度的变化情况来衡量燃烧风险性。但此类装置测量效率和重复度都很低，实用性不强，且更为重要的是，此类装置的实验环境条件与镁合金实际应用中发生燃烧的环境条件尚有一定差异，因此，难以保证镁合金应用的安全有效性。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足提供一种在外界气流和火焰加热环境下测试镁合金燃烧风险性的试验系统，所述试验系统可对镁合金的燃烧产物进行采集分析，以及对燃烧过程中镁合金的温度和质量等数据进行测试，提高了材料燃烧风险性测试的准确性，为研究镁合金燃烧行为提供数据依据。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种用于测试镁合金燃烧风险性的试验系统，包括火焰燃烧装置、图像采集装置、气流调节装置、数据采集装置和测试仓；测试仓前端开有观察窗与高速摄像机共同配合，用于对试样燃烧行为全过程的观察及图像采集；测试仓由不锈钢材质制成的外壁及隔热棉和铝矾土耐火材料组成的内壁构成；被测试样由试样夹具固定，置于测试仓内的升降台上；测试仓两侧分别设有进气口和排气口。

其中：

所述火焰燃烧装置包括燃烧控制器、滑动轨道、燃烧器喷嘴和热流密度计；燃烧控制器可沿滑动导轨上下移动，用以调整燃烧器喷嘴与被测试样表面的距离；燃烧控制器上的旋钮用于调节火焰大小；火焰燃烧装置所采用的燃料包括液化石油气、丙烷、丁烷、氧气-乙炔混合气体等，加热能力可达800～2000℃；燃烧器喷嘴端口安装有热流密度计，用于测量加热火焰的热流密度，测量范围可达1000～4200kW/m²；

所述气流调节装置包括进气口管道上安装有进气阀，通过调节进气阀可使样品周围实现0～10m/s流速环境，还可由进气口通入惰性气体以熄灭燃烧的试样；排气口管道上安装的气体流速测试仪用以监测气流速度。

所述数据采集装置包括由温度数据记录仪与被测试样连接的热电偶组成的温度采集装置，基座内部装有称重传感器，能够分别完成样品温度和质量的测量和记录。

所述试样厚度≤30mm、横向尺寸≤150mm，试样形状包括片状、块状、棒状和相似服役零件形状。