[实用新型]一种用于持久蠕变试验的试样气体保护设备

说明书

一种用于持久蠕变试验的试样气体保护设备，包括用于罩设在试样外周的管体、用于将管体临时固定在蠕变试验机的上拉杆或下拉杆上的临时固定机构以及用于将管体支撑固定在蠕变试验机的对开式高温炉中的试验固定机构；管体的两端分别供蠕变试验机的上拉杆或下拉杆穿入管体的内腔中，管体的管壁内设有沿管体的长度方向分布的主气道和沿管体的周向分布并与主气道相连通的多个分气道，主气道与保护气体接头相连，管体的管壁内侧设有多个与分气道连通的喷气嘴。本实用新型对于现有的持久蠕变试验机及其上的高温炉不进行任何改动，特别适用于现有的不具备保护气体保护功能的持久蠕变试验机的技术改进。

技术领域

本实用新型涉及金属材料力学性能试验设备领域，具体的说是一种用于持久蠕变试验的试样气体保护设备。

背景技术

蠕变持久强度是一种金属材料高温下的强度性能指标，金属材料试样在恒定温度下进行的拉伸试样达到规定的持续时间而不断裂的最大应力即为其持久强度。持久蠕变试验机用于测定金属材料试样在长时间的恒温和恒应力作用下，发生缓慢的塑性变形现象的材料机械性能试验，通常具有框体式的机架以及设置在机架上的上接头和下接头，将试样两端加工螺纹后以螺纹连接的方式将试样的两端分别固定在上接头和下接头上，然后通过设置在机架上的高温炉对试样加热至预设高温状态，通过设置在机架上的加载系统提拉上接头以对试样施加预设载荷，通过设置在下接头位置的位移传感器、拉力传感器以及测变形引出系统将试样在预设温度和应力工况下产生的蠕变状况输出。

由于持久蠕变试验机在试验过程中通常暴露于空气中且试验时间较长，故试样与空气直接接触，容易被空气中的氧气和水蒸气腐蚀氧化，导致最终的试验结果并不能反映试样自身的固有力学性能。尤其是某些应用于无氧干燥条件下的金属工件，在暴露空气中得出的蠕变持久强度与实际工况下具有较大的差异，其试验结果失去了在特定的无氧干燥工况条件下的参考设计依据的作用。为了解决该问题，需要在持久蠕变试验中对试样周围充入惰性气体等保护气，以真实模拟其无氧干燥的实际工况。部分蠕变试验机对高温炉进行改造，使其连接保护气体接头，在整个高温炉内充入保护气体。该技术方案虽然模拟了实际工况，但是对于高温炉改造过大，影响高温炉加热均匀的一致性，且因高温炉内空间较大而导致保护性气体使用量大，造成浪费。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种用于持久蠕变试验的试样气体保护设备，对于现有的持久蠕变试验机及其上的高温炉不进行任何改动，特别适用于现有的不具备保护气体保护功能的持久蠕变试验机的技术改进。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的具体方案为：一种用于持久蠕变试验的试样气体保护设备，包括用于罩设在试样外周的管体、用于将管体临时固定在蠕变试验机的上拉杆或下拉杆上的临时固定机构以及用于将管体支撑固定在蠕变试验机的对开式高温炉中的试验固定机构；管体的两端分别供蠕变试验机的上拉杆或下拉杆穿入管体的内腔中，管体的管壁内设有沿管体的长度方向分布的主气道和沿管体的周向分布并与主气道相连通的多个分气道，主气道与保护气体接头相连，管体的管壁内侧设有多个与分气道连通的喷气嘴；临时固定机构包括多个顶紧螺栓，在管体的端部开设有供顶紧螺栓贯穿配合安装的螺纹孔，可将顶紧螺栓旋入螺纹孔中以将管体固定在蠕变试验机的上拉杆或下拉杆上；试验固定机构包括设置在管体外壁上的轴座、转动设置在轴座中的转轴以及固定在转轴上的支撑杆，轴座的数量为多个且多个轴座沿管体的周向均匀间隔分布，任一轴座均包括平行并间隔固定在管体外壁上的两块座板，两块座板上分别设有供转轴的端部转动配合的轴孔，在转轴上还套设有使支撑杆的自由端呈撑开状态的扭簧。

优选的，管体为分体式并包括两根半圆形的管槽，两根管槽的端部分别设有沿自身长度方向分布的法兰条，以通过紧固螺栓与法兰条配合将两根管槽固定形成管体。

优选的，在两根管槽上分别设有主气道和多根分气道，分气道的两端封闭设置。

优选的，支撑杆的自由端上均设有脚垫，脚垫的一侧为与高温炉的内壁摩擦配合的摩擦面，另一端垂直设有连接杆，连接杆通过万向节连接在支撑杆上。

优选的，在管体的两端均设有临时固定机构。