一種液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于ADS結(jié)構(gòu)材料耐液態(tài)金屬腐蝕性能研究領(lǐng)域，特別提供一種液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)液態(tài)金屬致脆現(xiàn)象的研究已經(jīng)有很長時(shí)間。但其機(jī)制還沒有清晰闡明。因?yàn)楹芏嘟Y(jié)構(gòu)材料在應(yīng)力條件下與液態(tài)金屬接觸會(huì)出現(xiàn)脆化現(xiàn)象，會(huì)對(duì)反應(yīng)堆的安全運(yùn)行造成極大威脅。目前國外研究未來聚變堆和ADS候選結(jié)構(gòu)材料與液態(tài)金屬(如鉛合金)兼容性的研究很多。已有文獻(xiàn)表明，應(yīng)變速率和溫度是影響脆化程度的最主要的兩個(gè)因素。但是目前國外大多數(shù)的致脆應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)都是在專門的腐蝕拉伸設(shè)備上進(jìn)行，成本較高。而且國內(nèi)對(duì)液態(tài)金屬致脆現(xiàn)象研究不多，沒有專門用于液態(tài)金屬腐蝕的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。本實(shí)用新型提供一種小型拉伸夾具，可與現(xiàn)有的力學(xué)性能測試設(shè)備結(jié)合，用于液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸實(shí)驗(yàn)，測定不同材料的液態(tài)金屬導(dǎo)致的強(qiáng)度和塑性下降。同時(shí)可以為將來國內(nèi)液態(tài)金屬腐蝕實(shí)驗(yàn)設(shè)備的設(shè)計(jì)提供參考。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸試驗(yàn)裝置，使用該裝置進(jìn)行液態(tài)金屬腐蝕情況下的拉伸試驗(yàn)，能夠測試出結(jié)構(gòu)材料在液態(tài)金屬與應(yīng)力協(xié)同作用下的力學(xué)性能，更準(zhǔn)確的體現(xiàn)結(jié)構(gòu)材料耐腐蝕的性能指標(biāo)。
[0004]本實(shí)用新型具體提供了一種液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括用于分別連接拉伸試樣兩端的夾持端連接夾具、用于儲(chǔ)存液態(tài)金屬的腔體I;
[0005]所述夾持端連接夾具由上夾具2、可替換夾具3和下夾具4組成，上夾具2的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋，上夾具2設(shè)有盲孔的一端卡入腔體I內(nèi)徑，與腔體I內(nèi)壁間保證足夠空間，使其能夠上下移動(dòng)，上夾具2的另一端與過渡夾具相連；可替換夾具3的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端為圓柱形連接部，該連接部外設(shè)有外螺紋；下夾具4的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部設(shè)有與可替換夾具3 —端所設(shè)外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，下夾具4盲孔的一端與腔體I的一端通過焊接密封連接，另一端與過渡夾具相連。
[0006]所述拉伸試樣的長度為55_，平行段長度為25_，直徑為4_時(shí)，對(duì)應(yīng)的腔體I的長度為102mm，內(nèi)徑為30mm，外徑為36mm。
[0007]在可替換夾具3的盲孔旁還可設(shè)有帶內(nèi)螺紋的盲孔，以方便更換可替換夾具3。
[0008]本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于，腔體I與下夾具4密封焊接在一起，防止實(shí)驗(yàn)過程中液態(tài)金屬泄露，污染夾具和拉伸試驗(yàn)機(jī)。
[0009]本實(shí)用新型所述液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸試驗(yàn)裝置，優(yōu)點(diǎn)如下:
[0010]1.改進(jìn)型夾具與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)化夾具相匹配，充分利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化夾具和拉伸試驗(yàn)機(jī)。
[0011]2.設(shè)有可替換夾具，適用于不同規(guī)格的拉伸圓柱型試樣拉伸。
[0012]3.較長的腔體保證在拉伸過程中拉伸試樣的平行段部分始終處于液態(tài)金屬中，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)。
[0013]4.在可替換夾具上加工螺紋盲孔，方便工具進(jìn)入腔體中替換可更換夾具。
【附圖說明】
[0014]圖1總裝配圖；
[0015]圖2試樣結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3上夾具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4下夾具結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5腔體示意圖；
[0019]圖6可替換夾具結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
[0021]如圖1?6所示，本實(shí)用新型所述液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸試驗(yàn)裝置由連接拉伸試樣兩端的夾持端連接夾具以及用于儲(chǔ)存液態(tài)金屬的腔體I組成，所述夾持端連接夾具由上夾具2、可替換夾具3和下夾具4組成，其中:
[0022]上夾具2的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部有與試樣5 —端所設(shè)外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，上夾具2設(shè)有盲孔的一端卡入腔體I內(nèi)徑，與腔體I內(nèi)壁間保證足夠空間，使其能夠上下移動(dòng)，上夾具2的另一端與過渡夾具相連；
[0023]可替換夾具3的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部有與試樣5 —端所設(shè)外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，在盲孔旁還設(shè)有帶內(nèi)螺紋的盲孔，以方便更換可替換夾具3，可替換夾具3另一端為圓柱形連接部，該連接部外設(shè)有外螺紋；
[0024]下夾具4的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部設(shè)有與可替換夾具3 —端所設(shè)外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，下夾具4盲孔的一端與腔體I的一端通過焊接密封連接，另一端與過渡夾具相連。
[0025]為保證持久拉伸過程中試樣5平行段一直浸沒在液態(tài)金屬中，根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，按照最高溫度873K下的延伸率不超過40%來設(shè)計(jì)，則上夾具2移動(dòng)31 X0.4 = 12.4mm后，液態(tài)金屬仍然浸沒平行段，所以試驗(yàn)之初，液態(tài)金屬體積應(yīng)在平行段上方至少12.4mm處，為保證拉伸結(jié)束時(shí)試樣5的平行段仍然完全浸沒在液態(tài)金屬中，則液態(tài)金屬高度至少為
12.4+31 = 43.4mm。計(jì)算得到液態(tài)金屬體積為26.334cm3。為保證試樣斷裂時(shí)夾具仍在腔體I內(nèi)部，腔體I的長度設(shè)為102mm，內(nèi)徑為30mm，外徑為36mm。
[0026]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括用于分別連接拉伸試樣兩端的夾持端連接夾具、用于儲(chǔ)存液態(tài)金屬的腔體(I); 所述夾持端連接夾具由上夾具(2)、可替換夾具(3)和下夾具(4)組成，上夾具(2)的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋，上夾具⑵設(shè)有盲孔的一端卡入腔體(I)內(nèi)徑，與腔體(I)內(nèi)壁間保證足夠空間，使其能夠上下移動(dòng)，上夾具(2)的另一端與過渡夾具相連；可替換夾具(3)的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端為圓柱形連接部，該連接部外設(shè)有外螺紋；下夾具(4)的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部設(shè)有與可替換夾具(3) —端所設(shè)外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，下夾具(4)盲孔的一端與腔體(I)的一端通過焊接密封連接，另一端與過渡夾具相連。2.按照權(quán)利要求1所述液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述拉伸試樣的長度為55mm，平行段長度為25mm，直徑為4mm ;腔體⑴的長度為102mm，內(nèi)徑為30mm，夕卜徑為36_。3.按照權(quán)利要求1所述液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于:在可替換夾具(3)的盲孔旁還設(shè)有帶內(nèi)螺紋的盲孔，以方便更換可替換夾具(3)。
【專利摘要】本實(shí)用新型的目的在于提供一種液態(tài)金屬腐蝕高溫拉伸試驗(yàn)裝置，包括用于分別連接拉伸試樣兩端的夾持端連接夾具、用于儲(chǔ)存液態(tài)金屬的腔體(1)；所述夾持端連接夾具由上夾具(2)、可替換夾具(3)和下夾具(4)組成，上夾具(2)一端設(shè)有盲孔，設(shè)有盲孔的一端卡入腔體(1)內(nèi)徑，與腔體(1)內(nèi)壁間保證足夠空間，使其能夠上下移動(dòng)，另一端與過渡夾具相連；可替換夾具(3)的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端為圓柱形連接部，該連接部外設(shè)有外螺紋；下夾具(4)的一端設(shè)有盲孔，盲孔內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋，下夾具(4)盲孔的一端與腔體(1)的一端通過焊接密封連接，另一端與過渡夾具相連。
【IPC分類】G01N17/00, G01N3/18
【公開號(hào)】CN204758409
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520385409
【發(fā)明人】劉堅(jiān), 王威, 嚴(yán)偉, 石全強(qiáng), 楊振國, 單以銀, 楊柯
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院金屬研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月8日