[发明专利]一种带气氛环境的高温时效热处理试验装置

说明书

本发明公开了一种带气氛环境的高温时效热处理试验装置，各气源的出口通过管道并管后依次经第一流量计及第一单向阀与第一连接管道的入口相连通，第一连接管道的出口与箱式炉的入口相连通，箱式炉的出口与第二连接管道的入口相连通，第二连接管道的出口插入于废气处理容器内；箱式炉内设置有试样架，试样位于试样架上，箱式炉的侧壁内设置有若干加热棒，箱式炉的顶部设置有热电偶，箱式炉的底部设置于通讯模块、温控器及计时器，温控器与热电偶、计时器、通讯模块及加热棒相连接，该装置能够模拟火电厂用耐热钢在服役环境下的高温时效试验。

技术领域

本发明属于高温热处理设备技术领域，涉及一种带气氛环境的高温时效热处理试验装置。

背景技术

人们通常把金属材料的性能随时间变化的现象称为时效。在耐热钢材料研究中，人们得出组织比较稳定的耐热钢的室温力学性能与高温持久性能之间有一定的联系，如在一定温度和时间范围内，材料在室温下的屈服强度和抗冲击韧性等越高，其高温持久性能越好。因此，在考虑成本的情况下，可通过进行时效试验，测定其组织和性能之间的关系，来衡量火电厂用耐热钢的服役行为，同时研究材料在高温作用下组织老化规律。

火电机组不同部件的服役环境存在巨大的差异，例如：高温受热面部件有的外壁受到高温烟气腐蚀、有的受到飞灰磨损、有的受到硫酸露点腐蚀，锅炉高温集箱和四大管道主要是内壁蒸汽氧化腐蚀、外壁在空气状态下的高温氧化等，因此不同服役环境对各部件的选材要求也不尽相同。因此，开展电站耐热钢在特定环境气氛下的高温时效特性研究显得尤为重要，以便掌握高温耐热钢的服役行为(力学性能、微观组织的变化)，为后续电站材料金属监督提供有力的技术依据。

目前，对电站耐热钢的高温时效试验均在简单的箱式炉13中进行，无法实现模拟电站材料服役环境的试验要求，仅能研究在高温长期作用下对耐热钢的性能、微观组织产生的影响，研究因素单一，无法考量耐热钢在服役环境下其性能的真实变化。

为了全面掌握电站耐热钢的服役行为，需要开展模拟服役环境条件下的高温时效试验研究，因此很有必要设计一种带气氛环境的高温时效热处理试验装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种带气氛环境的高温时效热处理试验装置，该装置能够模拟火电厂用耐热钢在服役环境下的高温时效试验。

为达到上述目的，本发明所述的带气氛环境的高温时效热处理试验装置包括第一流量计、第一单向阀、第一连接管道、箱式炉、第二连接管道、废气处理容器及若干气源；

各气源的出口通过管道并管后依次经第一流量计及第一单向阀与第一连接管道的入口相连通，第一连接管道的出口与箱式炉的入口相连通，箱式炉的出口与第二连接管道的入口相连通，第二连接管道的出口插入于废气处理容器内；

箱式炉内设置有试样架，试样位于试样架上，箱式炉的侧壁内设置有若干加热棒，箱式炉的顶部设置有热电偶，箱式炉的底部设置于通讯模块、温控器及计时器，温控器与热电偶、计时器、通讯模块及加热棒相连接。

各气源均包括气瓶、减压阀、第二单向阀及第二流量计；

气瓶的出口依次经减压阀、第二单向阀及第二流量计与第一流量计相连通。

气源的数目为三个，其中，三个气源中的气瓶内分别装有氮气、氩气及氧气。

箱式炉的入口内及出口内分别设置有第一保护套及第二保护套，第一连通管道插入于所述第一保护套内，第二连通管插入于所述第二保护套内。

第一连接管道上设置有第三单向阀及压力表。

第二连接管道上设置有第四单向阀。

箱式炉的炉门处设置有下拉门，炉门的侧壁上设置有隔热耐火砖，炉门与下拉门之间设置有密封条。

本发明具有以下有益效果：