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金屬低周疲勞檢測設備

1設備簡介 金屬低周疲勞檢測設備用于在腐蝕環(huán)境/高壓環(huán)境/高溫環(huán)境下對材料進行腐蝕慢拉伸及壓縮試驗。 配置不同形式實驗釜可以進行更特殊狀態(tài)下極限實驗。

配置 DCPD 裂紋擴展測量系統(tǒng)及更換為用于疲勞測試的加載單元，可實現(xiàn)在腐蝕環(huán)境下的腐蝕疲 勞加載與連續(xù)裂紋擴展長度和裂紋擴展速率測量。標配為慢速加載系統(tǒng)，通過100小時實驗，推算1000小時及更長時間材料變化特性。 

2金屬低周疲勞檢測設備系統(tǒng)組成

本試驗系統(tǒng)由拉伸加載系統(tǒng)、腐蝕環(huán)境容器（實驗釜可配置不同溫度范圍）、試驗夾具、 測控系統(tǒng)、試驗軟件、計算機、控制機柜等部分組成。

可擴展配置 DCPD 裂紋測量系統(tǒng)等。

2.1  加載系統(tǒng) 加載系統(tǒng)由機械傳動單元、電氣控制驅(qū)動單元和測控軟件單元組成。機械傳動單元選用精密滾珠絲杠、臺灣行星輪減速機和日本松下動單元作為基本的驅(qū) 動加載單元，加載平穩(wěn)，長期穩(wěn)定性好。測控單元選用負荷傳感器（美國）、光柵 位移傳感器和 STC800 控制系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)經(jīng)過長期使用證明，測控精度高、 性能穩(wěn)定。

加載主機為落地式四立柱框架結(jié)構(gòu)，框架采用重載載荷框架，有很高的剛性， 滿足慢速率拉伸的準確性和靈活性。

加載驅(qū)動單元為高性能全數(shù)字伺服系統(tǒng)，滿足慢速率拉伸時的恒定拉伸速率， 又可以在動態(tài)疲勞加載時有高的響應速度和準確性。

傳動系統(tǒng)選用無間隙高效率減速機和預緊精密滾珠絲杠，實現(xiàn)無間隙、無延遲 傳動加載。

2.2  環(huán)境容器（實驗釜）系統(tǒng) 實驗釜及其溫度和壓力控制系統(tǒng)設計遵循簡單可靠的原則，實現(xiàn)溫度和壓力的可靠控制。

  1) 實驗釜容積：φ180*270mm；

2) 承載壓力：20Mpa；

3) 設計工作溫度：室溫-150℃；

4) 實驗釜溫度控制方式：電加熱；

5) 反應釜材質(zhì)：哈氏合金；

6）介質(zhì)：水，氯化鈉，二氧化碳混合溶液；

7）拉伸試驗尺寸：φ10*50mm；

8)壓縮試樣尺寸：10*10*10mm。

9）定制反力架裝置用于拉壓切換

2.3 STC800 測控系統(tǒng)

1) STC800 是功能強大、性能穩(wěn)定的全數(shù)字多通道閉環(huán)控制系統(tǒng)。STC800 集數(shù)據(jù)通信、數(shù) 據(jù)采集、閉環(huán)控制、I/O 操作于一體，應用于高精度閉環(huán)

控制的試驗機產(chǎn)品。

2) 可視化 PID 閉環(huán)控制調(diào)節(jié)技術，實現(xiàn)位移、負荷、應變 等通道最佳閉環(huán)控制效果。同時支持各通道開環(huán)、閉環(huán) 狀態(tài)任意切換。

3) 采用多核心總線連接式系統(tǒng)架構(gòu)，大幅度提升系統(tǒng)運行速度、系統(tǒng)響應及控制精度，實現(xiàn)了 平滑控制切換、數(shù)據(jù)采集同步。針對加載過程特性變化大的試驗過程，可選多段式自適應 PID 控制，使控制更精準。

4) 采用高精度傳感器采集卡，全程分辨率不變，采集速率恒定，極大拓展了傳感器測量范圍。

5) 編碼器正交碼信號倍頻防抖技術，數(shù)倍提升數(shù)字量的分辨率。

6) 支持傳感器線性修正功能，滿足傳感器測量范圍的擴展以及機器準確性等級的提升。

7) 位移、大延伸等采用 32bit 高速數(shù)字量計數(shù)器，保證數(shù)字量計數(shù)無遺漏。

8) 試臺位置隨時記憶功能，無須擔心意外斷電造成的試臺位置丟失，確保軟限位的準確可靠。

9) 軟限位、微動開關、急停開關等安全保護，保護設備的安全使用。

10)  網(wǎng)口（RJ45）、USB 通信端口，方便與計算機的連接使用。

2.4 試驗軟件基本功能

1) 支持公制單位；

2) 支持功能導航，依據(jù)導航界面選擇相應的試驗功能；

3) 力、位移、變形數(shù)值實時顯示

4) 實時繪制力-位移曲線、力-應變曲線、力-時間曲線、應變-時間曲線、應力-應變曲線等；

5) 支持試樣控制流程化設計，方便試驗方法擴展；

6) 支持慢應變加載控制；

9) 支持多程序段組合控制，實現(xiàn)一次試驗完整測試 CT 試樣在環(huán)境系統(tǒng)下各種韌性強度指標；

10)  支持試驗過程中調(diào)整控制參數(shù)并即時應用；

11)  支持自動和人工試驗日志記錄；

12)  支持試驗中止后恢復功能；

13)  支持掉電后試驗恢復功能；

14)  支持采集數(shù)據(jù)掉電保留；

15)  支持 30 天以上的長期連續(xù)試驗；

16)  試驗數(shù)據(jù)可導出為 EXCEL、ACCESS 格式；

17)  支持設備超載保護以及各種設備安全和試驗安全保護。

3金屬低周疲勞檢測設備 設備特點

1) 高剛性重載框架；

2) 高性能全數(shù)字伺服加載控制系統(tǒng)，速度控制精度高；

3) 可采用雙變形傳感器，試樣變形測量精度高；

4) 壓力平衡裝置；

5) 集成式 STC800 測控系統(tǒng)，方便擴展使用；

4 試驗功能

1) 具備普通電子萬能試驗機的拉伸試驗功能。

2) 恒載荷蠕變/應力腐蝕試驗。

3) 慢應變速率拉伸試驗，最低拉伸速度：1x10-6mm/s。（實驗速度待定）

4 金屬低周疲勞檢測設備試驗標準

ASTM  G129  -  00(2006)  Standard  Practice  for  Slow  Strain  Rate  Testing  to  Evaluate  the Susceptibility of Metallic Materials to Environmentally Assisted Cracking

ASTM E647 Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates

ASTM E399  Standard Test Method for Linear-Elastic  Plane-Strain  Fracture  Toughness K1c   of Metallic Materials

ASTM G111 Guide for Corrosion Tests in High Temperature or High Pressure Environment, or Both

ASTM G47-98 Standard Test Method for Determining Susceptibility to Stress-Corrosion Cracking of 2XXX and 7XXX Aluminum Alloy Products

ISO 7539-7-2005 Corrosion of metals and alloys – Stress corrosion testing Part7: Method for slow strain rate testing

7) HB 7235-1995  慢應變速率應力腐蝕試驗方法

8) HB 5260-1983 馬氏體不銹鋼拉伸應力腐蝕試驗方法

9) GB/T15970.7-2000 《金屬和合金的腐蝕 應力腐蝕試驗 第 7 部分：慢應變速率試驗》

5主要技術參數(shù)

1) zui大試驗力：50kN

2) 試驗力范圍：1%～100.%F.S.

3) 試驗力示值相對誤差：±0.5%

4) 加載頭zui大移動范圍：80mm

5) 加載頭移動速度：1mm/s～1x10-7mm/s

6) 加載頭位移測量精度：±0.5%

7) 加載頭位移分辨率：0.05μm

8) 變形測量范圍：0～20mm

9) 變形測量分辨率：1μm

10)  變形測量精度：±0.5%

6試驗系統(tǒng)組成部分

1) 加載主機

2) 實驗釜系統(tǒng)

3) 溫度控制系統(tǒng)

4) 慢拉伸試驗夾具

5) 光柵位移傳感器

6) 控制用計算機

7) 慢拉伸試驗軟件

8）拉壓切換反力架裝置

7 金屬低周疲勞檢測設備產(chǎn)品組成

標簽：腐蝕應力慢拉伸試驗機 金屬低周疲勞檢測設備