主要功能是模拟深海的高压、低温、海水腐蚀环境,并对材料施加极其缓慢的拉伸应力,以评估和揭示金属材料在此环境下发生应力腐蚀开裂(SCC)的敏感性 。在试验过程中通过控制试验环境中的温度、压力、载荷和水介质化学成分等参数,更换不同工装可对被测件进行恒载荷蠕变、慢应变速率拉伸等测试观察试样的腐蚀程度、形态和断裂情况等,并可进行叠加低频疲劳载荷研究腐蚀与疲劳的联合作用从而评估材料在深海环境中的耐蚀性能。
1、该系统及配套软件由我司自主研发,集成度高,功能强大,可一站式完成对主机加载、温度、压力、氧含量的精确控制与数据采集,并对所有仪表进行实时监测与记录。
2、系统满足宽温域(0~350℃)、高压(0~40 MPa)水化学回路控制。系统采用双平行支路结构,分别实现高温和低温实验工况,并具备高精度、高安全性的温度/压力控制以及高低温支路之间的平稳切换能力。
3、采用集成化西门子PLC和MCGS触摸屏控制和采集显示,操作方便显示更加直观。系统包括仪表测量、控制、数据采集系统。测量控制器不仅可对试验装置的运行参数进行实时测量、控制、数据采集和记录保存,而且具备运行参数偏离运行要求时的报警和联锁保护功能。
1、拉伸加载系统
1.1、最大试验力:≥50 kN
1.2、试验力范围:0.4%~100%F.S.
1.3、试验力示值相对误差:≤±0.5%
1.4、加载头最大移动范围:≥100 mm
1.5、加载头移动速度:1 mm/s~1×10-7mm/s
1.6、加载头位移测量精度:±0.5%
1.7、加载头位移分辨率:0.1µm
1.8、在拉伸速率范围内可实现三角波,方波,正弦波等加载方式,加载频率范围 0.001-1 Hz。
1.9、拉伸装置设有压力平衡装置,用于平衡釜体内部压力造成对拉伸轴的推力,尽可能减小釜体内部压力波动对测量的数据的影响。
2、环境容器(高压釜)系统
2.1、高压釜材质:钛合金
2.2、实验釜容积:5 L
2.3、设计工作温度:0~350℃(钛合金材质实验釜)
2.4、设计工作压力:40 MPa
2.5、控制方式:两点控温、两点测温
2.6、高压釜釜体采用一体锻造加工成型方法,不经过焊接保障高温、高压的安全稳定性。
2.7、高压釜釜盖设有安全爆破片避免因超压而损坏甚至爆炸
2.8、高压釜内配备反力架和拉伸夹具,反力架和夹具材质均采用钛合金可安装拉伸试样,且配备绝缘材料。
2.9、实验配置夹具:棒状、板状、紧凑拉伸样品夹具各一套。
2.10、高压釜盖上设计有外部管路连接接口、温度检测接口、参比电极接口、对电极接口、贯穿件接口等。
3、水化学回路及温控系统
3.1、水化学回路系统及温控系统可采集的参数包含:pH值、电导率、溶解氧、回路温度压力,高压釜温度压力等,全范围可测。
3.2、最大工作量流: 11L/h
3.3、储水罐容积:≥30L
3.4、pH值测量范围:1~11,分辨率≤0.1
3.5、电导率测量范围0~50000μS/cm
3.6、溶解氧测量范围:0~8000ppb,精度:优于±1μg/L或2%读数取大者
3.7、回路可自动控制溶解氧含量
3.8、水化学回路高压段配备两个平行支路,一个支路配备预热器、换热器和冷凝器,满足高温实验要求,一个支路配备冷却系统,满足低温实验要求。系统采用双平行支路结构,分别实现高温和低温实验工况,并具备高精度、高安全性的温度/压力控制以及高低温支路之间的平稳切换能力。
4、控制软件系统
4.1、具备主机加载控制、温控系统控制、压力系统采集、氧含量控系统控制、仪表监测系统的监测和记录控制等功能。
4.2、具备力、位移、应力和应变等加载控制方式,并能平滑切换。可实现如恒应变速率、恒载荷、恒应变量等加载方式。
4.3、具有在设定的载荷、伸长量等情况下自动停机功能。
4.4、能够在线监测试验运行过程中的曲线,可根据需要选择力-时间,位移-时间,力-位移,应力-时间,应变-时间,应力-应变曲线,可以根据需要进行自由设定曲线显示。
4.5、能够实时监测水回路系统的温度、压力、溶氧量、pH值、电导率、水流量等。
4.6、自动记录并保存数据,可对试验数据的历史资料进行查询,可按试样编号自动查询任意已经完成试验的原始数据或试验报告。