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原文传递一种低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置及其方法

专利名称：	一种低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置及其方法
摘要：	本发明提供了一种低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置，包括封闭箱体和拉伸装置，所述封闭箱体上设有拉伸装置，还包括制冷组件、液体增压组件、电化学组件、检测组件和工控机；所述液体增压组件用于给所述封闭箱体内部提供高压电解质溶液；所述制冷组件用于使电解质溶液降温；所述电化学组件用于在拉伸试样表面产生氢气；检测组件用于检测封闭箱体内的压力、温度与拉伸试样的开口裂纹状态；所述工控机通过采集分析所述检测组件的信息，控制所述制冷组件、液体增压组件、电化学组件和拉伸装置。本发明用于测试材料低温高压富氢环境下的断裂韧性，形成了比较系统完备的试验方案，有效地模拟低温高压富氢的深海环境，提高最终试验数据的可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏大学
发明人：	赵家曦;黄舒;马冬辉;袁广;李红宇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910220137.0
公开号：	CN110018060A
分类号：	G01N3/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	212013 江苏省镇江市京口区学府路301号
主权项：	1.一种低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置，包括封闭箱体和拉伸装置，所述封闭箱体上设有拉伸装置，其特征在于，还包括制冷组件、液体增压组件、电化学组件、检测组件和工控机(32)；所述液体增压组件用于给所述封闭箱体内部提供高压电解质溶液；所述制冷组件用于使电解质溶液降温；所述电化学组件用于在拉伸试样(21)表面产生氢气；检测组件用于检测封闭箱体内的压力、温度与拉伸试样(21)的开口裂纹状态；所述工控机(32)通过采集分析所述检测组件的信息，控制所述制冷组件、液体增压组件、电化学组件和拉伸装置。 2.根据权利要求1所述的低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置，其特征在于，所述制冷组件包括制冷弯管(13)和制冷机(31)，所述制冷弯管(13)放置于封闭箱体内，所述制冷机(31)与制冷弯管(13)连接，用于使封闭箱体内的电解质溶液降温。 3.根据权利要求1所述的低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置，其特征在于，所述液体增压组件包括液压泵(6)、溢流阀(25)和第二节流阀(7)；所述液压泵(6)依次通过溢流阀(25)和第二节流阀(7)与封闭箱体连通，用于为所述封闭箱体提供高压的电解质溶液。 4.根据权利要求1所述的低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置，其特征在于，所述电化学组件包括电化学工作站和辅助电极(26)，所述电化学工作站一端与拉伸试样(21)连接，所述电化学工作站另一端与辅助电极(26)连接，所述辅助电极(26)插入电解质溶液内部。 5.根据权利要求1所述的低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置，其特征在于，所述检测组件包括压力传感器(27)、温度传感器(28)、位移传感器(14)和全息显微镜(20)，所述压力传感器(27)用于测量所述封闭箱体内压力；所述温度传感器(28)用于测量所述封闭箱体内温度；所述位移传感器(14)用于测量拉伸试样(21)的开口位移；所述全息显微镜(20)用于观察拍摄拉伸试样(21)的裂纹扩展变化的图像；所述工控机(32)用于采集分析压力传感器(27)、温度传感器(28)、位移传感器(14)和全息显微镜(20)的信息。 6.根据权利要求1所述的低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置，其特征在于，还包括液体泄压组件，所述液体泄压组件用于回收所述封闭箱体内的高压电解质溶液。 7.一种根据权利要求1所述的低温高压充氢环境下的断裂韧性测试装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：通过所述液体增压组件给所述封闭箱体内部提供高压电解质溶液；通过制冷组件使所述封闭箱体内部的高压电解质溶液降温；通过电化学组件使拉伸试样(21)表面产生氢气；当所述检测组件的测量值达到设定值范围，所述工控机(32)控制拉伸装置对拉伸试样(21)进行断裂韧性测试；在试验过程中，所述工控机(32)通过检测组件采集拉伸试样(21)的开口位移和采集拉伸试样(21)的裂纹扩展变化的图像；所述工控机(32)得出拉伸试样(21)的断裂韧性K。 8.根据权利要求7所述的低温高压充氢环境下的断裂韧性测试方法，其特征在于，所述制冷组件的温度范围为10℃至-5℃；所述电解质溶液为硫酸溶液。
所属类别：	发明专利