專利名稱：一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種拉伸設(shè)備，尤其涉及一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備。
背景技術(shù)：
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂在機(jī)械設(shè)備失效中占有較大比例。正確評(píng)定材料的抗應(yīng)力腐蝕性能，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。慢應(yīng)變速率拉伸實(shí)驗(yàn)法是實(shí)驗(yàn)室常用的應(yīng)力腐蝕評(píng)價(jià)方法，由于其快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于材料抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力的檢測(cè)。應(yīng)力腐蝕顧名思義必須同時(shí)存在應(yīng)力和腐蝕環(huán)境，二者缺一不可。其實(shí)驗(yàn)方法在于將圓棒形或板型試樣的兩端夾持在特制的拉伸軸上,試樣裝入盛有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境容器,通過(guò)加載系統(tǒng)使試樣以恒定而緩慢的應(yīng)變速率進(jìn)行拉伸。如果被試材料對(duì)此介質(zhì)有應(yīng)力腐蝕傾向，則會(huì)在持續(xù)不斷的塑性應(yīng)變變形過(guò)程中萌生應(yīng)力腐蝕裂紋，并不斷擴(kuò)展，最后促使試樣發(fā)生斷裂。該實(shí)驗(yàn)設(shè)備面臨的關(guān)鍵問(wèn)題就在于環(huán)境容器的設(shè)計(jì)及其與試樣、拉伸軸的連接和密封。由于O型圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐壓高、體積小，被廣泛應(yīng)用于各種密封場(chǎng)合。慢應(yīng)變速率拉伸軸與環(huán)境容器之間采用動(dòng)密封設(shè)計(jì)，拉伸軸與環(huán)境容器之間配置了一組橡膠O型圈，通過(guò)O型圈受壓、受熱后脹開(kāi)、變形產(chǎn)生的應(yīng)力壓緊拉伸軸與環(huán)境容器形成密封，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，拉伸軸與環(huán)境容器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不受影響。由于拉伸軸與環(huán)境容器之間的動(dòng)密封的特點(diǎn)，再加上實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)，拉伸軸、O型圈、容器之間的熱傳導(dǎo)，在實(shí)驗(yàn)溫度較高時(shí)導(dǎo)致拉伸軸過(guò)熱，并可引起橡膠O型圈過(guò)熱、老化，影響其使用壽命及密封效果，因此常在該部位連續(xù)通入循環(huán)冷卻水，確保其恒溫長(zhǎng)周期運(yùn)行。但在環(huán)境溫度較低(< 30°C )、實(shí)驗(yàn)溫度較低(< 100°C )、實(shí)驗(yàn)壓力較低時(shí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中拉伸軸與環(huán)境容器之間常出現(xiàn)泄漏，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)難以進(jìn)行，分析可能是此時(shí)O型圈難以脹開(kāi)、變形以產(chǎn)生應(yīng)力壓緊拉伸軸和環(huán)境容器，導(dǎo)致兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)密封不嚴(yán)。目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備低溫低壓下的密封問(wèn)題尚無(wú)很好的解決辦法，也無(wú)解決該問(wèn)題的文獻(xiàn)或?qū)＠?，只能盡量選擇在環(huán)境溫度較高的條件下開(kāi)展低溫低壓實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中仍需要不斷補(bǔ)充氣體分壓以彌補(bǔ)滲漏(影響實(shí)驗(yàn)精度，增加操作風(fēng)險(xiǎn))，同時(shí)O型圈也損耗較大，需經(jīng)常更換，這對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究的開(kāi)展帶來(lái)了很多的不便，同時(shí)增加了實(shí)驗(yàn)成本。因此，為保證實(shí)驗(yàn)工作順利開(kāi)展，設(shè)計(jì)一種可靠有效、操作性強(qiáng)的用于解決慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備低溫、低壓下密封問(wèn)題的方法及設(shè)備，則變得十分重要。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種在低溫低壓下也具有良好密封性能的慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備低溫、低壓下密封不嚴(yán)的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，包括一個(gè)帶循環(huán)泵的恒溫水浴鍋和慢拉伸實(shí)驗(yàn)裝置，所述慢拉伸實(shí)驗(yàn)裝置包括拉伸軸，O型圈，冷卻裝置和環(huán)境容器組成，冷卻裝置設(shè)置在拉伸軸與環(huán)境容器間；其特征在于與恒溫水浴鍋相連的循環(huán)泵出口經(jīng)管線與冷卻裝置的入口相連接，冷卻裝置出口經(jīng)管線連接至恒溫水浴鍋內(nèi)。本實(shí)用新型一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，其進(jìn)一步特征在于將恒溫水浴鍋內(nèi)的蒸餾水加熱到設(shè)定溫度后，開(kāi)啟循環(huán)泵，蒸餾水自恒溫水浴鍋底部出口進(jìn)入循環(huán)泵入口，然后再由循環(huán)泵出口經(jīng)管線進(jìn)入冷卻裝置4入口，最后再由冷卻裝置出口經(jīng)管線返回恒溫水浴鍋內(nèi)，如此循環(huán)。本實(shí)用新型一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，其進(jìn)一步特征在于循環(huán)泵出口與冷卻裝置入口間管線選用金屬管線或聚四氟乙烯管，能耐溫(彡80°C)和耐壓(彡IMPa)，管線與循環(huán)泵出口以及冷卻裝置入口間的連接應(yīng)選用螺紋連接或管箍固定；冷卻裝置出口至恒溫水浴鍋間的管線也選用金屬管線或聚四氟乙烯管，管線與冷卻裝置出口間采用螺紋連接或管箍固定連接，便于拆卸。本實(shí)用新型一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，其進(jìn)一步特征在于為避免溫度損失，恒溫水浴鍋與慢拉伸實(shí)驗(yàn)裝置間距離最好應(yīng)<I米。本實(shí)用新型一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，采用升溫-開(kāi)啟泵循環(huán)-開(kāi)始實(shí)驗(yàn)的組合工藝來(lái)解決慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備低溫、低壓下密封問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作的順利開(kāi)展。具體試驗(yàn)步驟為I)將恒溫水浴鍋里的蒸餾水加熱至40°C 60°C，恒溫；2)開(kāi)啟恒溫水浴鍋循環(huán)泵，將加熱后的蒸餾水引經(jīng)拉伸軸與環(huán)境容器間的冷卻裝置后再返回到恒溫水浴鍋內(nèi)；3)30分鐘后，開(kāi)始正常實(shí)驗(yàn)操作。采用本實(shí)用新型一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備的升溫-開(kāi)啟泵循環(huán)-開(kāi)始實(shí)驗(yàn)的組合工藝，設(shè)備簡(jiǎn)單易得，操作便捷，效果穩(wěn)定，運(yùn)行成本低。
圖I 一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備示意圖。圖中所示附圖標(biāo)記為1_恒溫水浴鍋，2-拉伸軸，3-0型圈，4-冷卻裝置，5-環(huán)境容器，6-循環(huán)泵。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但是，這些實(shí)施例不是用來(lái)以任何方式限制本實(shí)用新型的范圍。具體實(shí)施例I 2如下。實(shí)施例I實(shí)驗(yàn)條件如表I所示表I實(shí)施例I實(shí)驗(yàn)條件
權(quán)利要求1.一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，包括一個(gè)帶循環(huán)泵的恒溫水浴鍋和慢拉伸實(shí)驗(yàn)裝置，所述慢拉伸實(shí)驗(yàn)裝置包括拉伸軸，O型圈，冷卻裝置和環(huán)境容器組成，冷卻裝置設(shè)置在拉伸軸與環(huán)境容器間；其特征在于與恒溫水浴鍋相連的循環(huán)泵出口經(jīng)管線與冷卻裝置的入口相連接，冷卻裝置出口經(jīng)管線連接至恒溫水浴鍋內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，其特征在于所述循環(huán)泵出口與冷卻裝置入口間管線選用金屬管線或聚四氟乙烯管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，其特征在于所述冷卻裝置出口至恒溫水浴鍋間的管線選用金屬管線或聚四氟乙烯管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，其特征在于所述管線與冷卻裝置出口間采用螺紋連接或管箍固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，其特征在于所述恒溫水浴鍋與慢拉伸實(shí)驗(yàn)裝置間距離應(yīng)<I米。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，包括一個(gè)帶循環(huán)泵的恒溫水浴鍋和慢拉伸實(shí)驗(yàn)裝置，所述慢拉伸實(shí)驗(yàn)裝置包括拉伸軸，O型圈，冷卻裝置和環(huán)境容器組成，冷卻裝置設(shè)置在拉伸軸與環(huán)境容器間；其特征在于與恒溫水浴鍋相連的循環(huán)泵出口經(jīng)管線與冷卻裝置的入口相連接，冷卻裝置出口經(jīng)管線連接至恒溫水浴鍋內(nèi)。采用本實(shí)用新型一種慢應(yīng)變速率拉伸設(shè)備，在低溫低壓下也具有良好的密封性能。
文檔編號(hào)G01N3/56GK202757839SQ20122042012
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者崔中強(qiáng), 苗普, 劉希武, 孫炳璽, 李朝法, 趙小燕, 孫新樂(lè), 劉強(qiáng), 石運(yùn)峰, 張慶源 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中石化洛陽(yáng)工程有限公司