內(nèi)容說(shuō)明

本發(fā)明涉及一種疲勞試驗(yàn)機(jī)，特別是涉及一種高溫?zé)崞谠囼?yàn)機(jī)，應(yīng)用于材料的熱疲勞性能實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。

發(fā)明背景

熱疲勞是指材料零部件或者構(gòu)件被反復(fù)加熱和冷卻時(shí)，由于自由膨脹或者收縮受到約束其內(nèi)部產(chǎn)生交變熱應(yīng)力，在此交變熱應(yīng)力反復(fù)作用下導(dǎo)致材料龜裂而破壞的現(xiàn)象。

由于汽車尾氣排放的日益加劇和世界能源的緊缺，汽車在安全、節(jié)能、環(huán)保、輕量化、小型化等方面的要求越來(lái)越高，因此對(duì)汽車尾氣的排放的標(biāo)準(zhǔn)也要求越來(lái)越高，導(dǎo)致汽車排氣系統(tǒng)高溫端熱疲勞也越來(lái)越嚴(yán)重，尋找更高服役溫度的不銹鋼在汽車排氣系統(tǒng)中尤為突出。所以開(kāi)展相關(guān)材料的高溫?zé)崞谛阅艿难芯渴欠浅Ｓ斜匾摹?/span>

雖然熱疲勞現(xiàn)象受到普遍關(guān)注，國(guó)內(nèi)外對(duì)熱疲勞試驗(yàn)方法作了不少研究，已制定了一些試驗(yàn)規(guī)范，但到目前為止還沒(méi)有國(guó)際上公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。在我國(guó)，對(duì)熱疲勞的研究也有很多方法，但都沒(méi)得到一致認(rèn)可，而且長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)材料熱疲勞性能的評(píng)價(jià)主要集中在航空領(lǐng)域，其它行業(yè)的并不多見(jiàn)。國(guó)際上相關(guān)領(lǐng)域的情況也大體相同，因此尚無(wú)專門針對(duì)汽車排氣歧管材料工況的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，一般可以借鑒的是日本JFE和UGINE&ALZ的相關(guān)報(bào)道。

實(shí)際的排氣歧管從結(jié)構(gòu)看為薄壁管件，形式較復(fù)雜，有較多的彎曲。從受力情況分析其應(yīng)力狀態(tài)不是單純的拉壓，而是包含彎曲分量。因此相比于日本JFE公司的圓棒狀試樣，UGINE&ALZ采用預(yù)制出“V”型彎的板狀試樣更接近實(shí)際狀態(tài)。但是UGINE&ALZ采用固定夾持，約束系數(shù)不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，其約束率始終為1，且沒(méi)有模擬廢氣環(huán)境下對(duì)試樣熱疲勞的影響，而由于燃料中含有如硫、鉀、鈉、釩等雜質(zhì)，在燃燒時(shí)形成如SO2、SO3、H2S、V2O5、CO、CO2等氣體會(huì)導(dǎo)致疲勞壽命的改變，因此模擬廢氣環(huán)境下高溫?zé)崞趯?shí)驗(yàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種環(huán)境廢氣可控的高溫?zé)崞谠囼?yàn)機(jī)，具有試樣約束系數(shù)可調(diào)且可以模擬可控高溫廢氣下高溫?zé)崞诘脑囼?yàn)機(jī)功能，能使試樣在更加接近實(shí)際情況下，利用可以前后調(diào)節(jié)的裝置來(lái)控制試樣的約束系數(shù)，同時(shí)通入各組分的廢氣，通過(guò)循環(huán)加熱和降溫模擬高溫?zé)崞谠囼?yàn)，滿足對(duì)更精確的材料性能檢測(cè)的要求，為結(jié)構(gòu)材料和功能材料的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供有力的實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析保證。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種環(huán)境廢氣可控的高溫?zé)崞谠囼?yàn)機(jī)，主要包括工作臺(tái)機(jī)架、試樣夾具系統(tǒng)、加熱控制系統(tǒng)，還包括模擬廢氣環(huán)境系統(tǒng)，模擬廢氣環(huán)境系統(tǒng)包括廢氣反應(yīng)室、廢氣輸送管、廢氣源、氣體加熱器和氣體流量計(jì)，將待測(cè)的V型試樣設(shè)置于廢氣反應(yīng)室中，使V型試樣的中部“V”型彎部分完全設(shè)置于廢氣反應(yīng)室內(nèi)，使V型試樣的兩端分別從廢氣反應(yīng)室兩端的反應(yīng)室外壁的孔中穿出，廢氣源通過(guò)廢氣輸送管將廢氣輸送到廢氣反應(yīng)室中，并通過(guò)主控制器控制氣體加熱器對(duì)進(jìn)入廢氣反應(yīng)室之前的廢氣進(jìn)行加熱，并利用氣體流量計(jì)計(jì)量進(jìn)入廢氣反應(yīng)室的廢氣流量，使廢氣在V型試樣表面進(jìn)行流動(dòng)，氣體流量計(jì)與主控制器信號(hào)連接，由主控制器控制廢氣輸送到廢氣反應(yīng)室的流量。

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