专利名称：一种用于腐蚀疲劳裂纹扩展的测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于腐蚀疲劳裂纹扩展的测试装置。
背景技术：
腐蚀疲劳问题是石油化工行业普遍存在的问题，腐蚀疲劳裂纹扩展测试是一种常见的金属材料在腐蚀环境下的性能测试试验。金属的腐蚀疲劳裂纹扩展速率测定一般参照标准GB6398-2000《金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法》进行，但试验装置需要自行设计。 目前腐蚀疲劳裂纹扩展速率的测试装置一般采用降载勾线法记录疲劳裂纹扩展的过程，测试效率低，结果存在较大误差，且结果读取很不方便。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以方便、快捷、准确的记录腐蚀疲劳裂纹扩展且提高腐蚀疲劳裂纹扩展速率测试的效率和准确性的用于腐蚀疲劳裂纹扩展的测试装置。本实用新型采用如下技术方案本实用新型其包括测试箱体、设置于测试箱体上端的测试箱盖以及板试样，所述的测试箱体和测试箱盖上设置有垂直贯通的板试样插孔，所述的板试样插装于板试样插孔内且固定于板试样插孔内，所述的板试样上设置有电阻测量片，所述的电阻测量片与设置于测试箱体外部的电压表以及直流恒流源分别连通，板试样的上端设置有加载夹头，板试样的下端设置有固定夹头。本实用新型的积极效果如下本实用新型通过采集电阻测量片测量疲劳裂纹扩展过程中裂纹长度的变化来获取中心裂纹板试样测定金属材料腐蚀疲劳裂纹扩展速率，本实用新型测试系统将裂纹扩展过程中裂纹长度的增量转化为电阻的变化，进而转化为电压的变化，并通过电压表测量。本实用新型可以方便快捷的实时测量腐蚀溶液中裂纹长度的变化，使裂纹扩展速率的测定更加方便、精确。测试系统结构简单、适用性广，所用耗材价格便宜、容易取得，便于测试系统的推广。

附图1为本实用新型结构示意图；附图2为本实用新型原理示意图；附图3为本实用新型电阻片结构示意图。在附图中1测试箱体、2测试箱盖、3板试样、4板试样插孔、5板试样插孔、6电阻测量片、7电压表、8直流恒流源、9加载夹头、10固定夹头。
具体实施方式
[0013]如附图1所示，本实用新型包括测试箱体1、设置于测试箱体1上端的测试箱盖2 以及板试样3，所述的测试箱体1和测试箱盖2上设置有垂直贯通的板试样插孔4、板试样插孔5，所述的板试样3插装于板试样插孔4、板试样插孔5内且固定于板试样插孔5内，所述的板试样3上设置有电阻测量片6，所述的电阻测量片6与设置于测试箱体1外部的电压表7以及直流恒流源8分别连通，板试样3的上端设置有加载夹头9，板试样3的下端设置有固定夹头10。板试样3的加工参照相关标准进行；测试箱体1和测试箱盖2由有机玻璃按照附图1制作。测试箱体1为方形敞口容器，长度不小于板试样3宽度的两倍，宽度不小于板试样3厚度的十倍，高度不小于电阻测量片6宽度的三倍；测试箱盖2与测试箱体1截面尺寸相同；测试箱体1和测试箱盖2在中心区域开尺寸略大于板试样3截面的方孔。电阻测量片6标定时，将电阻测量片6贴在裂纹尖端附近，并在A、C接通直流恒流源8。加载后，当裂纹3发生扩展时，电阻测量片6随着裂纹3扩展裂开导致其电阻值发生相应变化，从而引起电阻测量片6输出端B、D电压值的改变。通过电压表7测定电阻测量片 6输出端B、D之间电压的改变Δν 。同时，通过读数显微镜测定裂纹3长度的改变Δ ，测量中，首先将光标置于初始裂纹3的末端，读取读数显微镜的读数a0,然后将光标置于裂纹尖端，读取读数显微镜的读数&，则 Δ…「％。重复上述步骤，得到一组数据和Δν，采用线性函数Δα = 拟合两者之
间的关系，得到直线斜率χ。对于同一批次的电阻测量片6只需要标定一次。按照附图2将电阻测量片6采用502胶牢固的贴在裂纹3的尖端附近，并将点A、 B、C、D分别接上导线；用乳胶按照所示覆盖全部电阻测量片6及导线接头做绝缘处理，静置八小时以上凝固。按附图3所示，试验进行前需先将测试箱体1与板试样3进行连接。采取一定措施，保持测试箱体1和板试样3相对位置不变，分别在板试样插孔5处测试箱体1的内外分别涂抹适量AB胶，静置M小时使AB胶凝固，完成测试箱体1和板试样3的连接；按照附图 1将清水加入到测试箱体1中，盖上测试箱盖2，将胶带粘贴在板试样插孔4和环境箱密封处，观察是否有泄漏发生，如有泄漏发生则需要重新完成板试样插孔5的密封工作，若无泄漏发生，则将板试样3和测试箱体1 一起进行加载试验，测试板试样插孔5的强度。若强度不满足条件，则需重新进行板试样插孔5的密封。按照上述步骤，将清水换成腐蚀溶液，将电阻测量片6的A、B、C、D四个输入输出端按照附图1连接到电压表7和直流恒流源8上；将板试样3固定在MTS试验机固定夹头 10和加载夹头9上，加载试验，每隔一定时间，记录电压表7示数，计算电压变化量Λν，并采用公式Δβ = Mv计算裂纹长度变化量Δα。本实用新型可以方便快捷的实时测量腐蚀溶液中裂纹长度的变化，使裂纹扩展速率的测定更加方便、精确。测试系统结构简单、适用性广，所用耗材价格便宜、容易取得，便于测试系统的推广。
权利要求1. 一种用于腐蚀疲劳裂纹扩展的测试装置，其特征在于其包括测试箱体(1)、设置于测试箱体(1)上端的测试箱盖(2)以及板试样(3)，所述的测试箱体(1)和测试箱盖(2)上设置有垂直贯通的板试样插孔(4、5)，所述的板试样(3)插装于板试样插孔(4、5)内且固定于板试样插孔(5)内，所述的板试样(3)上设置有电阻测量片(6)，所述的电阻测量片(6)与设置于测试箱体(1)外部的电压表(7)以及直流恒流源(8)分别连通，板试样(3)的上端设置有加载夹头(9 )，板试样(3 )的下端设置有固定夹头(10 )。
专利摘要本实用新型涉及一种用于腐蚀疲劳裂纹扩展的测试装置，它包括测试箱体、设置于测试箱体上端的测试箱盖以及板试样，所述的测试箱体和测试箱盖上设置有垂直贯通的板试样插孔，所述的板试样插装于板试样插孔内且固定于板试样插孔内，所述的板试样上设置有电阻测量片，所述的电阻测量片与设置于测试箱体外部的电压表以及直流恒流源分别连通，板试样的上端设置有加载夹头，板试样的下端设置有固定夹头。本实用新型可以方便快捷的实时测量腐蚀溶液中裂纹长度的变化，使裂纹扩展速率的测定更加方便、精确。测试系统结构简单、适用性广，所用耗材价格便宜、容易取得，便于测试系统的推广。
文档编号G01N27/20GK202119748SQ201120173168
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者于新奇, 刘庆刚, 彭培英 申请人:河北科技大学