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针对模拟船用结构件在海洋环境中服役时发生的腐蚀疲劳问题，该项目设计了一种腐蚀环境装置进行腐蚀疲劳试验，并采用长距离工作显微镜为辅助装置，测量试样疲劳裂纹的长度，并计算其裂纹扩展速率。该装置包括底座与腐蚀介质盛装容器。所述底座下表面设计有疲劳试验机装夹件，用于疲劳试验机下夹头的装夹；底座上表面设计又试样锁定件，用于疲劳试样下端的固定；疲劳试样的上端通过疲劳实验机上夹头夹持。所述腐蚀介质盛装容器为筒状结构，底端固定安装在底座中圆形台面上表面；底座中的试样锁定件位于腐蚀介质盛装容器内。

该项目优势： 1. 实现了静置状态下，金属材料在腐蚀介质中腐蚀疲劳性能的测量； 2. 设计有透明窗口，可方便观察试验全过程的状态； 3. 在长工作距离显微镜的辅助下，本发明用于测试金属腐蚀疲劳裂纹扩展的装置及方法，在测试金属材料预制裂纹的扩展速率方面有极大的优势，例如中心裂纹腐蚀疲劳试验与边缘裂纹腐蚀疲劳试验； 4. 用于测试金属腐蚀疲劳裂纹扩展的装置中，底座采用一体化设计，可避免应力集中现象，延长装置的使用寿命； 5. 用于测试金属腐蚀疲劳裂纹扩展的装置中，金属片的设计可避免试验过程中疲劳试样发生滑动，同时也方便试样的取换。

]本发明涉及腐蚀疲劳裂纹测量领域，具体为一种腐蚀疲劳裂纹扩展试验装置，适用于柔度法测量材料的腐蚀疲劳裂纹扩展速率及门槛值。

【背景技术】

[0002]疲劳裂纹的测量一直是疲劳断裂研宄工作者所关心的问题之一，通常用目测法、电位降法和柔度法来测量疲劳裂纹。其中，目测法需要试验人员实时观察并记录裂纹的长度，工作量较大，在腐蚀环境下用目测法观测裂纹长度容易产生较大误差。电位降法对于腐蚀介质中的疲劳试验，需要考虑试样与夹持系统间的绝缘问题以及导线与试样焊接点的绝缘问题等。上述问题的存在，使得这些方法在检测腐蚀疲劳裂纹时受到了限制。

北航工研院相关研发团队

本发明的技术方案及效益如下:

一种腐蚀疲劳裂纹扩展试验装置，该装置包括载荷施加系统、裂纹检测系统和温度控制系统，其中:

载荷施加系统设有用来加载CT试样的一组U型夹具，U型夹具为上U型夹具和下U型夹具上下设置结构，下U型夹具底部带有突台，用来承载环境盒；

裂纹检测系统设有用来防止溶液泄露的内置螺纹管、外接螺纹管，内置螺纹管安装在环境盒的内侧壁，外接螺纹管安装在环境盒的外侧壁；在螺纹管底部的圆形槽内放置O型圈，通过圆形胶皮盖住O型圈，并旋紧外接螺纹管，使胶皮压紧O型圈；圆形胶皮的一侧为CT试样的缺口端，CT试样的缺口端加工内螺纹孔，圆形胶皮的另一侧为两个刀片，刀片压住圆形胶皮，使用螺钉旋紧并固定在CT试样的缺口端的内螺纹孔处，COD规的刀口卡扣在刀片上；

温度控制系统设有不锈钢加热棒，不锈钢加热棒插入玻璃管内从环境盒顶部放入溶液内并与温度控制器相连，热电偶套在聚四氟管内从环境盒顶部插入溶液内部并靠近CT试样处。

所述的腐蚀疲劳裂纹扩展试验装置，U型夹具喷漆以防止溶液腐蚀，环境盒套在下U型夹具的突台上，并用硅胶密封连接处。

所述的腐蚀疲劳裂纹扩展试验装置，采用销钉从环境盒侧面的销钉插入口处插入，通过销钉使CT试样连接在上U型夹具和下U型夹具上，使用橡胶塞封住销钉插入口，U型夹具与疲劳机相连。

所述的腐蚀疲劳裂纹扩展试验装置，COD规的信号输出端与疲劳机的应变传感器端口连接，环境盒的溶液进水口与溶液出水口与磁力泵连接使溶液循环。

所述的腐蚀疲劳裂纹扩展试验装置，热电偶通过温度传感器接口与温度控制器连接，实现温度的自动控制。

所述的腐蚀疲劳裂纹扩展试验装置，CT试样的缺口端加工内螺纹孔用来安装刀片，刀片厚度在1_以内。

本成果可支持技术转让，技术合作，技术咨询等方式合作。