[发明专利]一种多轴盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展测试系统

摘要

本发明涉及一种多轴盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展测试系统。本系统包括通过拉‑剪‑扭多轴加载夹具向试样提供试验所需的I型、II型、III型及复合型疲劳载荷的疲劳试验机；本系统还包括盐雾腐蚀环境箱，所述盐雾腐蚀环境箱包括通过管道彼此连通的盐雾腐蚀箱体和盐雾预发生箱体，盐雾预发生箱体向盐雾腐蚀箱体中输送形成盐雾所需的空气和盐水，盐雾腐蚀箱体为疲劳裂纹扩展试验提供所需的盐雾环境，拉‑剪‑扭多轴加载夹具和所述疲劳裂纹扩展试样均位于所述盐雾腐蚀箱体之中。本系统能够较好地测量多轴载荷与盐雾腐蚀环境共同作用下的疲劳裂纹扩展速率等断裂力学参量，为服役于盐雾腐蚀环境和复杂受力状态下海工装备的选材设计和寿命评价提供支撑。

主权项

一种多轴盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展测试系统，包括疲劳试验机(10)、疲劳裂纹扩展试样(21)、盐雾腐蚀环境箱，其特征在于：本系统还包括拉‑剪‑扭多轴加载夹具(20)，所述疲劳试验机(10)提供单轴疲劳载荷，通过所述拉‑剪‑扭多轴加载夹具(20)转换为试验所需的I型、II型、III型及复合型疲劳载荷施加到所述疲劳裂纹扩展试样(21)上进行试验；盐雾腐蚀环境箱包括通过管道彼此连通的盐雾腐蚀箱体(30)和盐雾预发生箱体(40)，所述盐雾预发生箱体(40)向盐雾腐蚀箱体(30)中输送盐雾，所述盐雾腐蚀箱体(30)为疲劳裂纹扩展试验提供所需的盐雾环境，所述拉‑剪‑扭多轴加载夹具(20)和所述疲劳裂纹扩展试样(21)均位于所述盐雾腐蚀箱体(30)之中；所述盐雾预发生箱体(40)中自上而下依次设置有盐水箱(44B)、预热水箱(47)和空压机(45B)，所述空压机(45B)输出的压缩空气经过所述预热水箱(47)预热后与由所述盐水箱(44B)输出、经所述预热水箱(47)预热的盐水在喷嘴(35)内汇合，并喷射至所述盐雾腐蚀箱体(30)内形成盐雾；所述盐水箱(44B)底面高于所述喷嘴(35)所处的高度；所述空压机(45B)的出口端至所述喷嘴(35)之间设置有压缩空气管(45A),所述盐水箱(44B)的底部开口至所述喷嘴(35)之间设置有盐水管(44A)，所述压缩空气管(45A)与盐水管(44A)在所述预热水箱(47)中均呈弯折状设置；所述盐雾腐蚀箱体(30)的顶部和底部均设有与所述疲劳试验机(10)固接并密封的波纹管，所述盐雾腐蚀箱体(30)内靠近所述疲劳裂纹扩展试样(21)处设有热电偶(34)，所述盐雾腐蚀箱体(30)的一侧壁板上设有喷嘴(35)，另一侧壁板上设有驱动盐雾在盐雾腐蚀箱体(30)内扩散和弥漫的风机(33)；所述盐雾预发生箱体(40)的箱体外侧设置有连接螺杆(41)，所述盐雾腐蚀箱体(30)通过其箱体外侧的连接部(32)可转动地设置在所述连接螺杆(41)上；所述连接螺杆(41)与盐雾预发生箱体(40)的箱体之间构成螺纹连接，所述连接螺杆(41)的底部安装有手轮(42)；所述盐雾腐蚀箱体(30)体积较小，盐雾预发生箱体(40)体积较大。