一种蠕变持久试验机用样品快速冷却设备.pdf

(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CN107831061A(43)申请公布日2018.03.23(21)申请号201711150865.6(22)申请日2017.11.18(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人王美玲孙冬柏陆永浩(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.G01N1/42(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种蠕变持久试验机用样品快速冷却设备(57)摘要本发明提供一种蠕变持久试验机用样品快速冷却设备，应用于金属材料长时蠕变持久性能测试和寿命评估过程中组织结构分析。本发明采用液氮冷却环境箱托架和轨道移动定位设计，可以在蠕变持久试验进行到规定时间时，快速的将液氮冷却环境箱移动至蠕变持久试验机高温加热炉位置并与其开口对接，准确定位后，迅速完成液氮冷却环境箱与高温加热炉之间的切换，利用环境箱液氮冷却系统实现高温蠕变持久测试样品的快速冷却。在试验过程中通过快速冷却保持材料实时组织结构特征，解决了高温蠕变持久测试样品组织结构在线实时分析难题。该设备方法简便易行，在蠕变持久试验机及其他领域高温样品快速冷却处理中容易实现，可以实现工业化生产。CN107831061ACN107831061A权利要求书1/1页1.一种蠕变持久试验机用样品快速冷却设备，其特征在于，所述快速冷却设备采用液氮冷却环境箱托架和轨道移动定位设计，通过在蠕变持久试验进行到规定时间时，将液氮冷却环境箱移动至蠕变持久试验机高温加热炉位置并与其开口对接，准确定位后，迅速完成高温加热炉与液氮冷却环境箱之间的切换，同时利用液氮冷却系统实现高温蠕变持久测试样品的快速冷却。2.根据权利要求1所述的快速冷却设备，其特征在于，所述快速冷却设备包括高温加热炉支架和试验主机，所述高温加热炉支架采用四立柱结构，立柱下端与试验主机连接，立柱上端配置两条支架直线滑轨；高温加热炉底座下底面设计有配合支架直线滑轨的滑轮，并置于支架直线滑轨之上，可实现高温加热炉底座在支架直线滑轨上自由移动；蠕变持久试验机用高温加热炉置于高温加热炉底座之上。3.根据权利要求2所述的快速冷却设备，其特征在于，所述快速冷却设备还包括移动小车和液氮冷却环境箱，所述移动小车包括环境箱底座、脚轮、液氮罐移动箱和移动小车直线滑轨，所述环境箱底座下端设计有配合移动小车直线滑轨的滑轮，并置于直线滑轨上，可用于实现环境箱底座在移动小车直线滑轨上的自由移动。4.根据权利要求3所述的快速冷却设备，其特征在于，所述液氮冷却环境箱置于移动小车的环境箱底座之上；液氮冷却环境箱上端设计有液氮气体入口，液氮气体入口通过卡套接头与输送液氮气体的精密无缝钢管上端连接；精密无缝钢管下端与液氮罐连接，并在液氮罐的出气端设计减压阀和球阀开关；液氮罐放置于移动小车液氮罐移动箱内。5.根据权利要求4所述的快速冷却设备，其特征在于，所述液氮冷却环境箱，液态气体入口，精密无缝钢管，减压阀，球阀开关，液氮罐构成环境箱液氮冷却系统。6.根据权利要求4所述的快速冷却设备，其特征在于，通过所述快速冷却设备进行蠕变持久测试样品快速冷却，包括以下步骤：1）蠕变持久试验进行到规定时间时，移动小车将液氮冷却环境箱、液氮罐等移动到试验主机处，利用定位装置将移动小车直线滑轨与高温加热炉支架直线滑轨对接定位并锁紧；2）利用移动小车直线滑轨，移动液氮冷却环境箱，将其与高温加热炉对接，并用定位套和销子将液氮环境箱和高温加热炉固定在一起；3）打开将液氮环境箱和高温加热炉至固定角度，同时快速移动液氮冷却环境箱和高温加热炉，并开启环境箱液氮冷却系统，待液氮冷却环境箱移动至高温加热炉原有工作位置时，关闭液氮环境箱和高温加热炉，实现测试样品的快速冷却。7.根据权利要求6所述的快速冷却设备，其特征在于，所述快速冷却设备用于蠕变持久试验机以及其他领域高温测试样品的快速冷却处理。2CN107831061A说明书1/4页一种蠕变持久试验机用样品快速冷却设备技术领域[0001]本发明属于长时连续蠕变持久性能测试和组织结构分析技术领域，具体涉及一种蠕变持久试验机用样品快速冷却设备.背景技术实际运行过程中，火电机组关键部件比如：高温锅炉管、高温联箱、高温管道等都处于高温高压环境下，蠕变损伤是其主要的失效形式。开展材料的蠕变损伤机理、损伤规律等研究是材料研发，构件设计、寿命预测和可靠性评估必须参考的材料基本高温信息之一。[0002]材料的蠕变损伤一方面为部件因蠕变造成的不可逆的永久塑性变形，另一方面则是部件用材料因微观组织老化引起的性能劣化。除应力和温度条件外，材料的蠕变损伤也与时间有关，是一个长时累积的破坏过程，工程界定义某一温度下材料10万小时