專(zhuān)利名稱(chēng)：一種對(duì)微型試樣進(jìn)行惰性氣體保護(hù)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料的高溫力學(xué)性能測(cè)試設(shè)備范圍，特別涉及一種對(duì)微型試樣進(jìn)行惰性氣體保護(hù)防止高溫氧化的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有高溫蠕變持久強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)，蠕變機(jī)有上下兩個(gè)夾具，中間為一包裹保溫層的高溫爐，該高溫爐溫度可達(dá)1100°C，上夾具固定不動(dòng)，下夾具可以上下移動(dòng)。但是由于置于大氣環(huán)境中，試樣容易高溫氧化影響最后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。且現(xiàn)在很多核材料的力學(xué)性能測(cè)試都不是采用常規(guī)試樣，而是采用微型片狀或柱狀試樣，小試樣體積小，而相對(duì)于外界接觸的面積大，試驗(yàn)數(shù)據(jù)將會(huì)受到試樣氧化的極大影響，難以真實(shí)反映出材料的真實(shí)力學(xué)性能。如果采用真空的高溫蠕變機(jī)，則可以達(dá)到防止試樣的氧化，但是這樣設(shè)備造價(jià)昂貴。所以，希望在常規(guī)的高溫蠕變持久強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)惰性氣體的保護(hù)裝置，同樣可以達(dá)到防止高溫氧化的目的，相對(duì)真空蠕變機(jī)而言，造價(jià)也會(huì)大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)微型試樣進(jìn)行氣體保護(hù)的裝置，其特征在于，該裝置是在蠕變機(jī)機(jī)架1中下部設(shè)置一個(gè)平臺(tái)18，平臺(tái)18中心設(shè)置一個(gè)圓孔；上夾具支架5做成一個(gè)門(mén)梁狀，安裝于平臺(tái)18上圓孔邊緣，平臺(tái)18上有一圈冷卻水箱11，冷卻水箱11內(nèi)環(huán)裝有一層0型密封圈10，石英鐘罩4套在上夾具支架5外面，石英鐘罩4插入0型圈10中，0 型密封圈起密封和固定的作用；平臺(tái)18下表面密封焊接波紋管13，波紋管13再與密封平板19密封焊接，在密封平板19下面分別連接充氣閥15和抽氣閥14，抽氣閥14接通機(jī)械泵；在抽氣閥14和密封平板19的管路上連接出氣閥16，與出氣閥16連接的出氣管插入透明容器17中的液體中，用于監(jiān)測(cè)氣體流量；下夾具9密封固定密封平板19的中心，引伸計(jì)傳感器12在密封平臺(tái)19上也分別通過(guò)4個(gè)小的波紋管密封在下夾具9旁邊；上夾具7由固定螺栓6固定在上夾具支架5中心，3個(gè)熱電偶3中2個(gè)固定在鐘罩式高溫爐2內(nèi)表面、 1個(gè)固定在試樣8附近；試樣8兩端分別固定在上、下夾具上，鐘罩式高溫爐2套在石英鐘罩4外面。所述上、下夾具中心同軸。所述充氣閥所充氣體為氬氣、氮?dú)?、二氧化碳，氫氣或氫氣分別與氬氣、氮?dú)獾幕旌蠚怏w。所述試樣8為片狀或圓柱形。本發(fā)明的有益效果是在現(xiàn)有高溫蠕變持久強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)上加裝真空抽氣(低真空狀態(tài))和充氣保護(hù)的裝置，使高溫蠕變?cè)嚇拥玫阶詈玫谋Ｗo(hù)，在真空、惰性氣氛或還原氣氛下，不氧化、變脆，克服在大氣環(huán)境下進(jìn)行高溫力學(xué)性能測(cè)試，試樣易氧化，難以真實(shí)反應(yīng)出材料的力學(xué)性能的不足，本裝置安裝方便，密封性好。


圖1為對(duì)微型試樣進(jìn)行氣體保護(hù)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種對(duì)微型試樣進(jìn)行氣體保護(hù)的裝置。該裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中，在蠕變機(jī)機(jī)架1中下部設(shè)置一個(gè)平臺(tái)18，平臺(tái)18中心設(shè)置一個(gè)圓孔；上夾具支架5做成一個(gè)門(mén)梁狀，安裝于平臺(tái)18上圓孔邊緣，平臺(tái)18上有一圈冷卻水箱11，冷卻水箱11內(nèi)環(huán)裝有一層0型密封圈10，石英鐘罩4套在上夾具支架5外面，石英鐘罩4插入 0型圈10中，0型密封圈起密封和固定的作用；平臺(tái)18下表面密封焊接波紋管13，波紋管 13再與密封平板19密封焊接，在密封平板19下面分別連接充氣閥15和抽氣閥14，抽氣閥 14接通機(jī)械泵；在抽氣閥14和密封平板19的管路上連接出氣閥16，與出氣閥16連接的出氣管插入透明容器17中的液體中，用于監(jiān)測(cè)氣體流量；下夾具9密封固定密封平板19的中心，引伸計(jì)傳感器12在密封平臺(tái)19上也分別通過(guò)4個(gè)小的波紋管密封在下夾具9旁邊；上夾具7由固定螺栓6固定在上夾具支架5中心，3個(gè)熱電偶3中2個(gè)固定在鐘罩式高溫爐2 內(nèi)表面、1個(gè)固定在試樣8附近；試樣8兩端分別固定在上、下夾具上，上、下夾具中心必須同軸，鐘罩式高溫爐2套在石英鐘罩4外面，對(duì)試樣8進(jìn)行外加熱，試驗(yàn)時(shí)，首先通過(guò)抽氣閥 14對(duì)石英鐘罩4抽真空到l_3Pa，而后向石英鐘罩4內(nèi)充入氬氣、氮?dú)?、二氧化碳，氫氣或氫氣分別與氬氣、氮?dú)獾幕旌蠚怏w等氣體進(jìn)行保護(hù)，打開(kāi)出氣閥16，觀察透明容器17中液體內(nèi)氣泡，監(jiān)測(cè)氣體流量；然后加熱，由3個(gè)熱電偶3分別監(jiān)控鐘罩式高溫爐2內(nèi)溫度和試樣 8附近的溫度；由引伸計(jì)傳感器12獲取測(cè)試數(shù)據(jù)。本發(fā)明的關(guān)鍵保證系統(tǒng)的密封性能及改進(jìn)上下夾具，使石英鐘罩可以方便安裝與拆卸。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)微型試樣進(jìn)行氣體保護(hù)的裝置，其特征在于，該裝置在蠕變機(jī)機(jī)架(1)中下部設(shè)置一個(gè)平臺(tái)(18)，平臺(tái)(18)中心設(shè)置一個(gè)圓孔；上夾具支架( 做成一個(gè)門(mén)梁狀，安裝于平臺(tái)(18)上圓孔邊緣，平臺(tái)(18)上有一圈冷卻水箱(11)，冷卻水箱(11)內(nèi)環(huán)裝有一層0型密封圈(10)，石英鐘罩(4)套在上夾具支架( 外面，石英鐘罩(4)插入0型圈(10) 中，0型密封圈起密封和固定的作用；平臺(tái)(18)下表面密封焊接波紋管(13)，波紋管(13) 再與密封平板(19)密封焊接，在密封平板(19)下面分別連接充氣閥(1 和抽氣閥(14)， 抽氣閥(14)接通機(jī)械泵；在抽氣閥(14)和密封平板(19)的管路上連接出氣閥(16)，與出氣閥(16)連接的出氣管插入透明容器(17)中的液體中，用于監(jiān)測(cè)氣體流量；下夾具(9)密封固定密封平板(19)的中心，引伸計(jì)傳感器(1 在密封平臺(tái)(19)上也分別通過(guò)4個(gè)小的波紋管分別密封固定在下夾具(9)旁邊；上夾具(7)由固定螺栓(6)固定在上夾具支架(5) 中心，3個(gè)熱電偶(3)中2個(gè)固定在鐘罩式高溫爐(2)內(nèi)表面，1個(gè)固定在試樣(8)附近；試樣(8)兩端分別固定在上、下夾具上，鐘罩式高溫爐(2)套在石英鐘罩(4)外面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種對(duì)微型試樣進(jìn)行氣體保護(hù)的裝置，其特征在于，所述上、下夾具中心同軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種對(duì)微型試樣進(jìn)行氣體保護(hù)的裝置，其特征在于，所述試樣 (8)為片狀或圓柱形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種對(duì)微型試樣進(jìn)行氣體保護(hù)的裝置，其特征在于，所述充氣閥所充氣體為氬氣、氮?dú)?、二氧化碳或氫氣分別與氬氣、氮?dú)獾幕旌蠚怏w。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了屬于材料的力學(xué)性能測(cè)試設(shè)備范圍的一種對(duì)微型試樣進(jìn)行氣體保護(hù)的裝置。該裝置是在蠕變機(jī)機(jī)架的中下部設(shè)置一個(gè)平臺(tái)，平臺(tái)上面固定上夾具支架、冷卻水箱，石英鐘罩套在上夾具支架外面，并插入O型圈中實(shí)現(xiàn)石英鐘罩與平臺(tái)的密封；平臺(tái)下表面密封焊接波紋管，波紋管再與密封平板密封焊接，密封平板下面分別與充氣閥、抽氣閥及下夾具密封固定，引伸計(jì)傳感器不固定于密封平臺(tái)，其類(lèi)似于下夾具與波紋管密封固定原理，分別再通過(guò)小波紋管密封，形成一個(gè)具有真空和充氣性能的材料力學(xué)性能測(cè)試保護(hù)裝置；可以使高溫蠕變?cè)嚇釉谡婵?、惰性氣氛或還原氣氛下，不氧化、變脆，得到最好的保護(hù)，真實(shí)反應(yīng)出材料的力學(xué)性能，本裝置安裝方便，密封性好。
文檔編號(hào)G01N3/02GK102175523SQ201110008240
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者郁剛, 錢(qián)昕, 陸道綱, 馬雁 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)