同时实现高温蒸汽氧化和应力腐蚀开裂试验的装置及方法

摘要

本发明涉及一种同时实现高温蒸汽氧化和应力腐蚀开裂试验的装置，加热炉(2)控制温度，拉伸机为试样(4)加载载荷，同时，一路高温蒸汽通入加热炉(2)内，提供高温蒸汽氧化腐蚀环境，另一路高温蒸汽通过蒸汽喷管(7)对试样(4)进行喷射，使试样(4)完全处于高温蒸汽氛围，恒流源(25)为试样(4)通入直流电流，纳伏表(26)采集切口处的裂纹扩展产生的电压降信号，传输至计算机(27)进行处理。本发明可用于同时实现高温蒸汽氧化和应力腐蚀开裂试验，研究高温蒸汽氧化腐蚀和应力共同作用下，对材料裂纹扩展性能的影响，从而准确揭示材料在服役阶段的性能演化规律。

主权项

一种同时实现高温蒸汽氧化和应力腐蚀开裂试验的装置，其特征在于，该装置包括高温力学加载系统、高温蒸汽水化学系统以及裂纹扩展在线监测系统，其中，高温力学加载系统包括拉伸机和加热炉(2)，高温蒸汽水化学系统包括水箱(22)、水泵(21)、蒸汽发生器(20)、流量控制器(19)，以及空冷装置(23)和水冷装置(24)，裂纹扩展在线监测系统包括恒流源(25)、纳伏表(26)和计算机(27)；所述加热炉(2)为中空的管式炉，固定在拉伸机的左右立柱(11)上；拉伸机顶部下方连接上球形连接座(8’)，上拉杆(1)的上端与上球形连接座(8’)连接，下端穿过上炉堵(3)伸入加热炉(2)内；下拉杆(6)的上端穿过下炉堵(16)伸入加热炉(2)内，下端与下球形连接座(8)连接，下球形连接座(8)与手轮(9)相连，手轮(9)连接至拉伸机的液压系统；上拉杆(1)的下端和下拉杆(6)的上端设有夹持件，用于试样(4)的固定和加载载荷；加热炉(2)的上炉堵(3)上设有高温蒸汽出口(12)；下炉堵(16)上设有高温蒸汽入口(17)和蒸汽喷管(7)与高温蒸汽的管路连通，并使蒸汽喷管(7)的喷嘴对准试样(4)的安装位置；所述水箱(22)下部出口与水泵(21)相连，水泵(21)连接至蒸汽发生器(20)，蒸汽发生器(20)经流量控制器(19)连通至高温蒸汽入口(17)和蒸汽喷管(7)的入口；高温蒸汽出口(12)依次连接空冷装置(23)和水冷装置(24)；4根铂金导线(5)经由下炉堵(16)引出加热炉(2)外，其中两根铂金导线(5)与恒流源(25)连接，另外两根与纳伏表(26)连接，恒流源(25)和纳伏表(26)分别连接至计算机(27)。