1 设备简介
慢应变速率(SSRT)应力腐蚀(SCC)试验机用于在腐蚀环境下对材料进行腐蚀拉伸试验。主机结构为框架形式,加载单元可上下翻转固定,以适应不同介质环境的试验要求。
可连接的介质环境有:高温高压纯净水(温度0~650℃,压力0~35MPa),含微量碱性、酸性、盐类的水环境,也可用于在较高浓度的NaOH、Na2CrO4、N2O4、HNO3、NH3OH、H2S、CO、CH4、含Cl-溶液、甲醇、磷酸酯液压油、醋酸等介质腐蚀环境,有些介质浓度达到一定ppm值时,需要考虑实验釜系统的使用寿命。
配置DCPD裂纹扩展测量系统及更换为用于疲劳测试的加载单元,可实现在腐蚀环境下的腐蚀疲劳加载与连续裂纹扩展长度和裂纹扩展速率测量。
该试验机在上海交通大学机械与动力工程学院材料腐蚀性能实验室、中科院合肥物质所、山东电力科学研究院等多所高校及研究院成功应用。
2 系统组成
本试验系统由拉伸加载系统、腐蚀环境容器(实验釜)、溶液环境化学测量与控制系统、试验夹具、测控系统、试验软件、工业计算机、控制机柜等部分组成。
可扩展配置DCPD裂纹测量系统、有毒气体检测报警系统、电磁搅拌系统等。
2.1 拉伸加载系统
加载系统由机械传动单元、电气控制驱动单元和测控软件单元组成。机械传动单元选用精密滚珠丝杠、台湾行星轮减速机和日本安川伺服驱动单元作为基本的驱动加载单元,加载平稳,长期稳定性好。测控单元选用负荷传感器(美国)、光栅位移传感器和AEC-1800控制系统组成,该系统经过长期使用证明,测控精度高、性能稳定。
加载主机为落地式四立柱框架结构,框架采用重载载荷框架,有很高的刚性,满足慢速率拉伸的准确性和灵活性。
加载驱动单元为高性能全数字伺服系统,满足慢速率拉伸时的恒定拉伸速率,又可以在动态疲劳加载时有高的响应速度和准确性。
传动系统选用无间隙高效率减速机和预紧精密滚珠丝杠,实现无间隙、无延迟传动加载。
加载单元上下可翻转,结合框架式机架,满足不同应用需求的环境容器安装与拆卸,因为是开放式框架结构,也方便了测试样品的装配。
2.2 试验夹具
2.2.1 夹具材质依据具体应用确定,但须有足够的刚度和耐腐蚀性。
2.2.2 可配置7/16"(M10)标准圆形试样夹具。
2.2.3 可配置板状试样夹具。
2.2.4 因夹具长期在腐蚀介质环境下工作,其寿命依据实际使用而定。
2.3 AEC-1800测控系统
2.3.1 AEC-1800是功能强大、性能稳定的全数字多通道闭环控制系统。AEC-1800集数据通信、数据采集、闭环控制、I/O操作于一体,应用于高精度闭环控制的试验机产品。
2.3.2 可视化PID闭环控制调节技术,实现位移、负荷、应变等通道最佳闭环控制效果。同时支持各通道开环、闭环状态任意切换。
2.3.3 采用多核心总线连接式系统架构,大幅度提升系统运行速度、系统响应及控制精度,实现了平滑控制切换、数据采集同步。针对加载过程特性变化大的试验过程,可选多段式自适应PID控制,使控制更精准。
2.3.4 采用高精度传感器采集卡,全程分辨率不变,采集速率恒定,极大拓展了传感器测量范围。
2.3.5 编码器正交码信号倍频防抖技术,数倍提升数字量的分辨率。
2.3.6 主动智能状态与信息提示,实时显示系统运行中产生的错误、状态及限制信号。
2.3.7 支持记忆式传感器插头数据备份,更换记忆式传感器插头后,数据可直接恢复,精度不变。
2.3.8 支持传感器线性修正功能,满足传感器测量范围的扩展以及机器准确性等级的提升。位移、大延伸等采用32bit高速数字量计数器,保证数字量计数无遗漏。
2.3.9 试台位置随时记忆功能,无须担心意外断电造成的试台位置丢失,确保软限位的准确可靠。
2.3.10 软限位、微动开关、急停开关等安全保护,保护设备的安全使用。
2.3.11 网口(RJ45)、USB通信端口,方便与计算机的连接使用。
满足标准:
ASTM G129 - 00(2006) Standard Practice for Slow Strain Rate Testing to Evaluate the Susceptibility of Metallic Materials to Environmentally Assisted Cracking
ASTM G111 Guide for Corrosion Tests in High Temperature or High Pressure Environment, or Both
ISO 7539-7-2005 Corrosion of metals and alloys – Stress corrosion testing Part7: Method for slow strain rate testing
HB 7235-1995 慢应变速率应力腐蚀试验方法
HB 5260-1983 马氏体不锈钢拉伸应力腐蚀试验方法
GB/T15970.7-2000 《金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第7部分:慢应变速率试验》
试验功能:
具备普通电子万能试验机的拉伸试验功能。
恒载荷蠕变/应力腐蚀试验。
慢应变速率拉伸试验。
低周疲劳/腐蚀疲劳试验。
试样裂纹萌生及裂纹扩展速率测量试验。
等截面试样疲劳加载,引伸导杆方式应变测量,应变控制。
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联系人:范相勇
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