[发明专利]一种用于金属材料的充氢疲劳耦合试验方法

权利要求书

1.一种用于金属材料的充氢疲劳耦合试验方法，其特征在于，将充氢和疲劳加载耦合，通过将待测金属材料(1)放置于电化学充氢装置中，利用电化学充氢的方式对金属材料(1)充氢。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属材料的充氢疲劳耦合试验方法，其特征在于，所述金属材料(1)为圆形等截面状，包括夹持段、过渡段和平行段，所述夹持段包括两个，并分别设置于金属材料(1)的上下两侧，所述过渡段对应设置两个，每个过渡段对应连接一个夹持段，两个过渡段之间通过平行段连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于金属材料的充氢疲劳耦合试验方法，其特征在于，所述电化学充氢装置包括阳极(2)、电解质盒体(3)、插入部、橡胶塞(4)、密封盖(6)和电源(7)，所述电解质盒体(3)的内部盛装电解质溶液(5)，所述插入部设置在电解质盒体(3)的底部，所述橡胶塞(4)封堵插入部。

4.根据权利要求3所述的一种用于金属材料的充氢疲劳耦合试验方法，其特征在于，所述橡胶塞(4)中间有通孔，用于使位于金属材料(1)下侧的夹持段穿过通孔，并使金属材料(1)竖直设置在电解质盒体(3)的内部。

5.根据权利要求3所述的一种用于金属材料的充氢疲劳耦合试验方法，其特征在于，所述橡胶塞(4)的外周设置外螺纹，所述密封盖(6)和所述外螺纹连接。

6.根据权利要求3所述的一种用于金属材料的充氢疲劳耦合试验方法，其特征在于，所述阳极(2)在电解质盒体(3)的内侧边缘均匀设置多个。

7.根据权利要求3所述的一种用于金属材料的充氢疲劳耦合试验方法，其特征在于，所述电解质盒体(3)的内径为金属材料(1)平行段直径的10倍以上。

8.根据权利要求3所述的一种用于金属材料的充氢疲劳耦合试验方法，其特征在于，所述电解质溶液(5)为NaOH或H₂SO₄溶液，并加入CS₂、Na₂S、CH₄N₂S、焦磷酸钠中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种用于金属材料的充氢疲劳耦合试验方法，其特征在于，所述充氢疲劳耦合试验方法包括如下步骤：

S1.将金属材料(1)安装于电解质盒体(3)内，确保金属材料(1)的平行段位于电解质盒体(3)的中间，密封盖(6)和橡胶塞(4)的外螺纹旋紧；

S2.准备可调稳压直流电源(7)，金属材料(1)和电源(7)的负极连接，多个阳极(2)并联后和电源(7)的正极连接，金属材料(1)两侧的夹持段和疲劳试验机连接；

S3.在电解质盒体(3)内倒入电解质溶液(5)，确保电解质溶液(5)不发生渗漏；

S4.在疲劳测试前对金属材料(1)预充氢，记录并控制充氢参数；

S5.根据设定的疲劳应力进行疲劳加载试验，同时充氢参数保持和预充氢参数相同，当疲劳循环周次达到指定次数或金属材料(1)断裂时停止试验，记录结果；

S6.对金属材料(1)的平行段部分进行取样，采用化学分析的方法测定氢含量，量化充氢的效果，进而调整充氢的参数。