[发明专利]一种钢材单轴拉伸应力腐蚀试验传力夹具及装置

说明书

本发明公开了一种钢材单轴拉伸应力腐蚀试验传力夹具及装置，传力夹具主体呈n形，其上设有加载孔、试件定位槽以及试件固定孔。加载孔位于传力夹具主体的一个支臂上，试件定位槽与试件固定孔位于传力夹具主体的另一支臂上，加载孔与试件固定孔的圆心距底边的高度相同；加载孔与加载螺杆连接固定，试件固定孔通过销钉与钢材试件固定。试验装置包括腐蚀试验槽，卧式加载反力架，及沿该反力架的纵轴向依次串联的加载螺母、力传感器、加载螺杆和钢材试件，在钢材试件的至少一端与加载螺杆之间设有传力夹具。本发明原理简单，使钢材试件保持轴心受拉状态，加工方便，可避免钢材应力腐蚀试验过程中的腐蚀介质渗漏问题，降低了应力加载装置的失效风险。

技术领域

本发明涉及金属腐蚀防护领域，具体涉及一种钢材单轴拉伸应力腐蚀试验传力夹具及装置。

背景技术

钢材的应力腐蚀是指钢材在应力(尤其是拉应力)和特定腐蚀介质共同作用下发生腐蚀，并最终导致钢材发生脆性断裂的行为。钢材的应力腐蚀断裂不同于普通的拉伸破坏与单纯的钢材腐蚀：当钢材接触敏感的腐蚀介质时，在较低应力情况下即可发生断裂；而在浓度较低的敏感腐蚀介质中，钢材的腐蚀速率会由于应力作用而显著提高。应力腐蚀断裂是一种脆性断裂，发生时没有任何预兆，一旦微裂纹扩展成为临界裂纹即会迅速扩展而导致突然断裂，严重威胁结构的安全。

应力加载方式是开展钢材单轴拉伸应力腐蚀试验的困难之一。以往常采用在腐蚀试验槽侧壁开孔后，将传力杆穿过试验槽侧壁并作防漏处理的方式，该方式一方面防漏处理易出现破坏导致溶液渗漏，另一方面在试验过程中难以对荷载进行二次调整。本发明所提出的一种钢材单轴拉伸应力腐蚀试验传力夹具及装置，可以有效地解决钢材应力腐蚀试验中的应力加载问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供了一种钢材单轴拉伸应力腐蚀试验传力夹具及装置，可以对浸没在腐蚀介质中的钢材试件施加拉应力的同时使腐蚀介质与外部应力加载装置分离，从而进行钢材单轴拉伸应力腐蚀试验。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明第一方面提出一种钢材单轴拉伸应力腐蚀试验传力夹具，其特征在于，包括呈n形的传力夹具主体，以及在所述传力夹具主体上开设的加载孔、试件定位槽和试件固定孔；以传力夹具主体的两个支臂的中心连线方向作为传力夹具主体的长度方向，以传力夹具主体的开口方向作为传力夹具主体的高度方向，以垂直于由传力夹具主体的长度方向和高度方向构成的平面的方向作为传力夹具主体的厚度方向；所述加载孔位于所述传力夹具主体的一个支臂上，且在传力夹具主体的长度方向上贯穿该支臂；所述试件定位槽与试件固定孔位于所述传力夹具主体的另一个支臂上，所述试件固定孔在传力夹具主体的厚度方向贯穿该另一个支臂，所述试件定位槽沿传力夹具主体的高度方向设置，在传力夹具主体的长度方向贯穿该另一个支臂，且所述试件定位槽的顶端在传力夹具主体的高度方向高于所述加载孔和试件固定孔；所述试件固定孔用于穿过销钉，钢材试件的端部套设在所述销钉上并由所述试件定位槽定位。

本发明第二方面提出的一种钢材单轴拉伸应力腐蚀试验装置，包括容纳有腐蚀溶液的腐蚀试验槽，设置于所述腐蚀试验槽外围的卧式加载反力架，以及沿所述卧式加载反力架的纵轴线方向依次串联的加载螺母、力传感器、加载螺杆和钢材试件；所述加载螺杆穿过所述卧式加载反力架的一侧壁，所述加载螺母和力传感器套设于所述加载螺杆上；其特征在于，在所述钢材试件的至少一端与加载螺杆之间设有上述传力夹具，传力夹具的两支臂之间的空间用于架设在所述腐蚀试验槽的侧壁上方；通过旋紧并固定设有所述力传感器一侧的所述加载螺母，对所述钢材试件进行轴向拉应力的加载，加载荷载由所述力传感器读出。