[实用新型]热疲劳试验装置

说明书

本实用新型提供一种热疲劳试验装置，其用于测试试验件的热疲劳性能，热疲劳试验装置包括：加热件，加热件的材质为石墨，加热件上设有若干通孔，若干通孔沿同一方向延伸，通孔分别供多个试验件穿设，通孔的孔壁环绕试验件；连接件，连接件能够同时连接多个试验件，连接件相对加热件沿着通孔的延伸方向可往复移动。该热疲劳试验装置，通过引入石墨材质作为加热试验件的加热件，并通过在加热件上设置通孔的方式同时对多个试验件进行包裹加热，以实现高温加热多个试验件以进行热疲劳测试的目的。该热疲劳试验装置具有升温速率快、峰值温度高、装置结构简单、可靠性高等效果，并且可以同时测试多根试验件，降低热疲劳试验的成本。

技术领域

本实用新型涉及航空材料检测领域，特别涉及一种热疲劳试验装置。

背景技术

陶瓷基复合材料(CMC)作为新型超高温结构材料，由于其具有轻质、耐高温的优异热物特性，所以在航空发动机热端结构领域具有广泛的应力前景。通常地，航空发动机用CMC热端部件通常在表面涂覆涂层以起到保护材料本体的作用。在服役过程中，CMC热端部件及表面涂层会经受严苛的热疲劳载荷并有可能导致涂层剥落和材料损伤，所以CMC材料及表面涂层的热疲劳性能是工程研制人员所关心的一项重要性能指标。由于CMC材料及涂层的热疲劳性能测试环境峰值温度通常超过1200℃，并且两者不是良导体，所以现有的适用于金属材料的热疲劳性能测试装置和方法(尤其是电磁感应加热方法)大都不再适用。现有的用于CMC材料及涂层热冲击性能测试的加热方法主要是常规电阻丝加热和化学燃料燃烧加热，其中常规电阻丝加热设备的升温速率和温度上限较低，通常无法达到考核需求；化学燃料燃烧加热设备试验成本很高，并且会污染被测试件，影响后续研究分析。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的热疲劳试验装置升温速率和温度上限较低，或者试验成本高的缺陷，提供一种热疲劳试验装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种热疲劳试验装置，其用于测试试验件的热疲劳性能，所述热疲劳试验装置包括：

加热件，所述加热件的材质为石墨，所述加热件上设有若干通孔，若干所述通孔沿同一方向延伸，所述通孔分别供多个所述试验件穿设，所述通孔的孔壁环绕所述试验件；

连接件，所述连接件能够同时连接多个所述试验件，所述连接件相对所述加热件沿所述通孔的延伸方向可往复移动。

该热疲劳试验装置，通过引入石墨材料作为加热试验件的加热件，并通过在加热件上设置通孔的方式同时对多个试验件进行包裹加热，在连接件的带动下使多个试验件相对加热件进行移动，以实现高温加热多个试验件以进行热疲劳测试的目的。该热疲劳试验装置具有升温速率快、峰值温度高、装置结构简单、可靠性高等效果，并且可以同时测试多根试验件，提高试验效率、降低热疲劳试验的成本。

较佳地，所述热疲劳试验装置还包括感应线圈，所述感应线圈以所述通孔的延伸方向为轴线环绕所述加热件设置。

该热疲劳试验装置，通过设置感应线圈以利用电磁感应的方式驱动加热件进行加热。相比连接导线并通电等方式驱动加热件进行加热的方式，感应线圈无需与加热件进行接触，可避免高温影响，可靠性和耐久度均有一定的提升。

较佳地，所述热疲劳试验装置还包括壳体，所述壳体采用耐热材料制成，所述壳体包覆整个所述加热件，所述壳体的表面具有供所述试验件穿过的避让孔，所述感应线圈设置于所述壳体的外侧，并定位于所述壳体表面。

该热疲劳试验装置，通过设置壳体包覆加热件，实现对加热件的保护，避免外部冲击等因素作用于加热件导致其损坏，同时，该结构设置还可进一步提高隔热效果，避免高温的加热件影响包括感应线圈在内的其他部件的正常工作，可提高热疲劳试验装置的整体运行可靠性。

较佳地，所述避让孔的孔尺寸大于或等于对应的所述通孔的孔尺寸。