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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109357956A(43)申请公布日2019.02.19(21)申请号201711111559.1(22)申请日2017.11.13(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人闫晓军丁鑫黄大伟丁水汀韩雷张小勇漆明净刘志伟(51)Int.Cl.G01N3/32(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种高温燃气腐蚀疲劳试验系统(57)摘要本发明提供一种高温燃气腐蚀疲劳试验系统,其设置有:高温燃烧试验台、高温燃气腐蚀环境试验箱、疲劳试验机、试验夹具、循环冷却水机、控制计算机、高频电磁感应加热炉、燃气管路系统。其中,由高温燃烧试验台产生的高温腐蚀性燃气,经过燃气管路流进高温燃气腐蚀环境试验箱,箱内的试验件经高频电磁感应加热炉加热和疲劳试验机加载,实现高温燃气腐蚀疲劳试验。本发明提供的试验系统,能够最大限度地模拟航空发动机高温部件的工作状态,克服了传统腐蚀试验方法脱离部件真实工作环境的弊端,试验结果能够更加准确地反映研究对象的腐蚀疲劳性能。CN109357956ACN109357956A权利要求书1/1页1.一种高温燃气腐蚀疲劳试验系统,其特征在于:包括高温燃烧试验台(4)、高温燃气腐蚀环境试验箱(5)、高频电磁感应加热炉(6)、控制计算机(3)、疲劳试验机(1)、循环冷却水机(2)、燃气管路系统(8);其中,高温燃烧试验台(4)生成的高温腐蚀性燃气,经燃气管路进入高温燃气腐蚀环境试验箱(5),为处于箱内的试验件提供高温燃气腐蚀环境,疲劳试验机(1)对试验件施加机械载荷,高频电磁感应加热炉(6)对试验件进行加热,控制计算机(3)实时检测高温燃烧试验台(4)出口燃气温度和试验件温度,并通过改变高温燃烧试验台(4)的供油率和高频电磁感应加热炉(6)的功率,控制试验件温度在预定范围。2.根据权利要求1所述的高温燃气腐蚀疲劳试验系统,其特征在于,所述高温燃烧试验台(4)以航空煤油为燃料,配有腐蚀剂供给设备,可根据研究对象的实际工作环境,调整燃气的温度和腐蚀性程度,试验台出口燃气温度的调节范围为500-1300℃,燃气中盐浓度的调节范围为0-1000ppm,出口温度波动范围±10℃。3.根据权利要求1所述的高温燃气腐蚀疲劳试验系统,其特征在于,所述高温燃烧试验台(4)的燃烧条件为常压燃烧,燃烧区所在的炉膛做防爆与隔热处理。4.根据权利要求1所述的高温燃气腐蚀疲劳试验系统,其特征在于,所述控制计算机(3)通过负反馈机制控制试验件的温度,以试验件的实时温度为反馈输入量,以高温燃烧试验台(4)的燃油供给量和高频感应加热炉(6)的加热功率为输出调节量,调节试验件温度为预定水平。5.根据权利要求1所述的高温燃气腐蚀疲劳试验系统,其特征在于,所述管路系统(8)分为主流管路与侧流管路,由高温燃烧试验台(4)出口排出的燃气分为两路,一路经侧流管路与侧流管路节流阀(10)后排出,另一路经主流管路进口节流阀(9)流入高温燃气腐蚀试验箱(5),再经主流管路出口节流阀(7)排出;通过节流阀(9、10)可以调节进入高温燃气腐蚀试验箱(5)的燃气流量大小,防止发生气路堵塞。6.根据权利要求1所述的高温燃气腐蚀疲劳试验系统,其特征在于,所述高温燃气腐蚀环境试验箱(5)箱体开合、观察窗与疲劳拉杆引出等部位具有耐高温石棉装置,确保试验箱的密封效果。7.根据权利要求1所述的高温燃气腐蚀疲劳试验系统,其特征在于,所述疲劳试验机(1)可对置于高温燃气腐蚀试验箱(5)内的试验件施加机械载荷,实现燃气腐蚀与疲劳对试验件耦合作用,模拟航空发动机热端部件的真实工作环境。2CN109357956A说明书1/4页一种高温燃气腐蚀疲劳试验系统技术领域[0001]本发明涉及材料疲劳试验技术领域,特别涉及一种腐蚀疲劳试验方法,本发明将高温燃气发生器、疲劳试验机、加热设备、冷却设备有机结合,实现了高温燃气腐蚀环境下的材料疲劳试验,试验环境更加接近于发动机高温部件的实际工作环境,试验数据更加真实可靠。背景技术[0002]腐蚀疲劳指材料在交变载荷和腐蚀介质联合作用下的疲劳损伤现象。腐蚀疲劳不仅会出现在活化状态的金属材料,钝化状态的金属材料也会发生,更重要的是其出现的时间和位置都很难预测,因此腐蚀疲劳是一种危险性极高的破坏形式。以燃气轮机为例,工作中处于高温环境的涡轮转子部件、高压涡轮导向器以及高压涡轮包容机匣等均会遭受严重的高温腐蚀,在交变载荷的耦合作用下,这类部件的使用性能会受到极大的影响。可以说,高温腐蚀疲劳是影响高温结构完整性的主要因素之一,尤其是航空发动机,随着航空工业发展对发动机使用要求的不断提升,发动机热端部件的工作温度越来越高,使用环境也越来越严苛,