[发明专利]一种测量变预应力条件下金属试样抗氢脆性能的试验装置

摘要

本发明涉及材料学与电化学领域，特指一种测量变预应力条件下金属试样抗氢脆性能的试验装置，包括有试样夹持装置、机械加载系统、电机控制系统、应力传感器、温控系统和驱气系统；实现测量不同应力变化速率条件对试样抗氢脆性能影响的试验，并采用串联电路电化学充氢减少多试样试验周期，提高试验效率，温控系统和驱气系统的引入维持介质的稳定性，提高了氢脆试验的精度。

主权项

1.一种测量变预应力条件下金属试样抗氢脆性能的试验装置，其特征在于：所述试验装置包括有电解槽(10)、试样夹持装置(14)、机械加载系统、电机控制系统(13)、应力传感器(9)、数据采集器(2)和温控系统，电解槽(10)、试样夹持装置(14)、机械加载系统和应力传感器(9)的个数相同；/n采用瓦特镀液对金属薄片试样(12)进行单面镀镍，之后将试样(12)用试样夹持装置装夹好，所述试样夹持装置(14)主要由夹具体(19)、紧固螺栓(20)和密封装置(21)组成，试样安装在夹具体(19)的两端卡槽中，夹具体(19)通过紧固螺栓(20)固定在电解槽(10)内侧；/n通过机械加载系统对试样施加弯曲应力，测量加载速度与试样应力变化速率的关系；所述机械加载系统主要由电机(3)、滚珠丝杠(4)、推杆(23)以及密封橡胶膜(22)组成；电机(3)与滚珠丝杠(4)连接，通过电机(3)带动滚珠丝杠(4)运转，推杆(23)与滚珠丝杠(4)中的移动块相连，推杆(23)依次穿过安装在电解槽侧壁的试样夹持装置(14)的密封装置(21)和夹具体(19)与试样接触，移动块带动推杆(23)行进并对试样(12)施加弯曲应力，电机(3)正反转控制推杆行程的方向，通过电机控制系统(13)控制电机(3)加载速度的不同实现滚珠丝杠(4)行程速度的不同，从而实现试样应力变化速率的不同；推杆(23)与试样(12)接触处采用密封橡胶膜(22)密封，避免加载过程中电解液泄露；试样(12)中心位置设置有应力传感器(9)，应力传感器(9)与数据采集器(2)相连，记录不同加载速度对应的试样应力变化速率；/n调整试样与加载装置使其恢复初始状态，然后采用串联电路进行电化学充氢，一个回路中串联与电解槽(10)个数对应的N个试样(12)和铂电极(6)，即稳压电源(1)的正极与第一电解槽中的铂电极(6)相连，阴极试样(12)通过导线与第二电解槽中的铂电极(6)相连，同样，第二电解槽中的阴极试样(12)与第三电解槽中的铂电极(6)相连，第三电解槽中的阴极试样(12)与第四电解槽中的铂电极(6)相连，直至第N电解槽中的阴极试样(12)与稳压电源(1)的负极相连；/n电解槽(10)位于恒温槽(11)中，打开恒温装置(8)让恒温介质从进水口流入恒温槽(11)并从出水口返回，并通过控制进水口节流阀(7)和出水口节流阀(18)实现恒温槽温度的控制。/n