腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及戶外試驗設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 腐蝕疲勞是指材料工件在交變載荷與腐蝕介質(zhì)的共同作用下產(chǎn)生的脆性斷裂。發(fā) 生腐蝕斷裂的材料工件的應(yīng)力水平或疲勞壽命較無腐蝕介質(zhì)條件下的純機械疲勞要低得 多。由于實際工況的材料工件，往往承受變化的載荷，也往往工作在非惰性介質(zhì)環(huán)境中，因 此，材料工件在動態(tài)載荷作用下發(fā)生腐蝕斷裂具有普遍性，如軸類零件、渦輪葉片以及石油 工業(yè)的抽油桿等的斷裂，其造成的經(jīng)濟損失和帶來的危害不亞于應(yīng)力腐蝕斷裂。
[0003] 材料的腐蝕疲勞特征一般在實驗室中，由腐蝕疲勞試驗機測試，實驗室中的腐蝕 介質(zhì)由人工添加，與實際工作環(huán)境的腐蝕介質(zhì)存在較大差異，因此，要考察材料在實際工作 環(huán)境的腐蝕疲勞特征，只能在實際工作環(huán)境進(jìn)行材料的腐蝕疲勞特征實驗，這就迫切需要 有能在實際工作環(huán)境下使用的腐蝕疲勞實驗裝置。
[0004] 中國專利文獻(xiàn)報道腐蝕疲勞試驗裝置有幾篇，但是都局限于室內(nèi)、模擬環(huán)境狀態(tài) 下試驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述情況，本發(fā)明提供一種專用于戶外實際環(huán)境的腐蝕疲勞實驗裝置，這種 裝置結(jié)構(gòu)簡單、工作狀態(tài)可靠穩(wěn)定。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置，其 特征在于：包括有試樣、三角加載架、砝碼、動載荷加載器、框架和彈簧，其中，
[0007] 三角加載架下端和框架是鉚接固定，使試樣可拆卸地橫向連接在三角加載架的上 部后端和框架之間，砝碼懸掛在三角加載架的前端上，動載荷加載器通過彈簧和鋼絲也懸 掛在三角加載架上。
[0008] 作為改進(jìn)，所述試樣是采用螺栓螺母連接在三角加載架的上部后端和框架之間。
[0009] 再改進(jìn)，所述三角加載架在砝碼、動載荷加載器的懸掛處設(shè)置了定位凹槽。
[0010] 優(yōu)選，所述三角加載架是由無縫鋼管和鋼板連接而成。
[0011] 優(yōu)選，所述框架由60角鋼焊接而成，分成6個單元，前后依次排列連接。
[0012] 最后，所述試樣、三角加載架、砝碼、動載荷加載器、框架和彈簧磷化后，再刷鐵紅 防腐涂料層和清漆層。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：通過動載荷加載器實現(xiàn)對試驗材料施加交 變載荷的加載力，并可通過調(diào)換彈簧，調(diào)整交變載荷的的大小，整個裝置結(jié)構(gòu)比較簡單，容 易制造使用，部件少，降低成本，工作又可靠穩(wěn)定，外有多層保護(hù)層，抗腐蝕好，使用壽命長。
【附圖說明】
[0014] 圖1為腐蝕疲勞實驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】
[0015] 以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016] 如圖1所示，一種腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置，其包括有試樣1、三角加載架2、砝碼3、 動載荷加載器4、框架5和彈簧6,其中三角加載架2下端和框架5是鉚接固定，使試樣1可 拆卸地橫向連接在三角加載架2的上部后端和框架5之間，這種可拆卸連接一般是采用螺 栓螺母來實現(xiàn)，如在三角加載架2的上部后端和框架5的連接部位開有通孔，對應(yīng)地，在試 樣1的前后端部位也開有通孔，用螺栓穿過通孔后用螺母固定，砝碼3懸掛在三角加載架2 的前端上，動載荷加載器4通過彈簧6和鋼絲也懸掛在三角加載架2上，為了便于懸掛不產(chǎn) 生滑動，三角加載架2在砝碼3、動載荷加載器4的懸掛處設(shè)置了定位凹槽，這樣懸掛砝碼 3、動載荷加載器4的鋼絲纜索可以定位在定位凹槽上，防止滑出。
[0017] 腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置的試樣1，固定長度100毫米。
[0018] 腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置的三角加載架2,由80mm無縫鋼管和12mm鋼板加工連接而 成，全長1100mm。
[0019] 腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置的砝碼3,由210mm直徑的圓鋼加工而成，按照lkg、2kg、 51^、101^、201^、501^規(guī)格制造。砝碼3中心打161111]1孔，用一根鋼條穿起，掛在三角加載架 2上。
[0020] 腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置的動載荷加載器4,由電機、偏心輪組成，產(chǎn)生固定12_偏 心矩。
[0021] 腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置的彈簧6,由3mm、3. 5mm、4mm、4. 5mm、5mm碳鋼制作，彈簧直 徑35mm,固定長度100mm。
[0022] 腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置的框架5,由60角鋼焊接而成，分成6個單元，每單元高 800mm，長600mm，寬800mm，前后依次排列連接而成，使每個單元可以固定上一個三角加載 架2。
[0023] 加工的零部件如三角加載架2、砝碼3、動載荷加載器4、框架5和彈簧6均采用磷 化后，再刷鐵紅防腐涂料層和清漆層。
[0024] 工作原理為：由砝碼3通過三角加載架2對試樣1產(chǎn)生一個靜載荷，由動載荷加載 器4對彈簧6產(chǎn)生一個固定位移L的正旋波形的動載荷，彈簧6通過三角加載架2對試樣1 產(chǎn)生一個動載荷，動載荷的大小通過更換不同彈性系數(shù)的彈簧6進(jìn)行調(diào)整。整個加載力的 大小為：
[0025]
[0026] 其中：K1為砝碼的杠桿變比；Mg為砝碼的重量；K2為加載裝置的杠桿變比；K3為 彈簧的彈性系數(shù)；ω為角頻率。
[0027] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置，其特征在于：包括有試樣（1)、三角加載架（2)、砝碼 (3)、動載荷加載器（4)、框架（5)和彈簧（6)，其中， 三角加載架（2)下端和框架（5)是鉚接固定，使試樣（1)可拆卸地橫向連接在三角加 載架（2)的上部后端和框架（5)之間，砝碼（3)懸掛在三角加載架（2)的前端上，動載荷加 載器（4)通過彈簧（6)和鋼絲也懸掛在三角加載架（2)上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置，其特征在于：所述試樣（1)是采用 螺栓螺母連接在三角加載架（2)的上部后端和框架（5)之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置，其特征在于：所述三角加載架（2) 在砝碼（3)、動載荷加載器（4)的懸掛處設(shè)置了定位凹槽。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置，其特征在于：所述三角加載架（2) 是由無縫鋼管和鋼板連接而成。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置，其特征在于：所述框架（5)由60角 鋼焊接而成，分成6個單元，前后依次排列連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置，其特征在于：所述試樣（1)、三角加 載架（2)、砝碼（3)、動載荷加載器（4)、框架（5)和彈簧（6)磷化后，再刷鐵紅防腐涂料層和 清漆層。
【專利摘要】一種腐蝕疲勞環(huán)境試驗裝置，其特征在于：包括有試樣(1)、三角加載架(2)、砝碼(3)、動載荷加載器(4)、框架(5)和彈簧(6)，其中三角加載架(2)下端和框架(5)是鉚接固定，使試樣(1)可拆卸地橫向連接在三角加載架(2)的上部后端和框架(5)之間，砝碼(3)懸掛在三角加載架(2)上，動載荷加載器(4)通過彈簧(6)也懸掛在三角加載架(2)上，這種裝置結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠穩(wěn)定，專用于戶外實際環(huán)境的腐蝕疲勞實驗。
【IPC分類】G01N3/38, G01N17/00, G01N3/56
【公開號】CN105424526
【申請?zhí)枴緾N201511009875
【發(fā)明人】曹學(xué)軍, 方曉祖, 顧明俊, 楊亞章, 閆薇
【申請人】中國兵器科學(xué)研究院寧波分院
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月29日