一种腐蚀疲劳实验装置

本技术涉及材料疲劳实验，具体而言，涉及一种腐蚀疲劳实验装置。

背景技术：

1、车轴在高速列车中扮演着重要的角色，其性能直接影响到列车的安全运行。车轴在服役过程中承受着交变疲劳载荷，在重化工业发达且雨水丰沛地区的酸雨天气中服役时，其疲劳强度及服役可靠性将会因酸雨腐蚀而显著降低，从而增加了列车的运行风险。因此，列车车轴在酸雨天气中服役的疲劳性能测试是非常有必要的。

2、现有技术中的腐蚀疲劳装置均是将疲劳试样直接浸没于液体腐蚀介质中或暴露于气体腐蚀介质中，然后实现疲劳载荷和腐蚀介质同时作用下的疲劳性能测试。然而，这样的实验方式无法进行雨水滴落作用下试样的腐蚀疲劳性能测试。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前的腐蚀疲劳实验装置所存在的不能准确模拟酸雨环境，进而导致实验结果不准确的问题，提供一种腐蚀疲劳实验装置。

2、本实用新型的实施例是这样实现的：

3、一种腐蚀疲劳实验装置，包括环境箱、喷淋组件和旋转弯曲疲劳试验机，环境箱具有贯穿其的通孔，疲劳试样穿设于所述通孔；所述喷淋组件包括酸性溶液源、节流阀和第一喷头；所述酸性溶液源为所述第一喷头提供第一浓度的酸性溶液，所述第一喷头用于将所述第一浓度的酸性溶液喷淋到所述疲劳试样上；所述节流阀用于控制所述第一喷头的流量；所述旋转弯曲疲劳试验机包括机架、砝码、电机、压力传感器、夹具和第一控制器，所述夹具铰接安装在所述机架上，所述疲劳试样的两端驱动连接在所述夹具上，所述砝码设置有两组，两组所述砝码分别吊装在所述疲劳试样的两端，用于对所述疲劳试样施加弯曲作用力，所述电机通过所述夹具驱动所述疲劳试样转动，所述第一控制器分别与所述电机和所述压力传感器电连接，所述夹具和所述压力传感器沿重力方向依次设置，当所述疲劳试样断裂后，所述夹具沿重力方向对所述压力传感器施加作用力，所述压力传感器检测到压力后将检测结果发送给所述第一控制器，所述第一控制器根据所述压力传感器的检测结果控制所述电机停机。

4、在其中一个实施例中，腐蚀疲劳实验装置还包括升降平台，所述环境箱设置在所述升降平台上，所述升降平台能够伸缩以带动所述环境箱移动，使所述环境箱的位置能够适应所述疲劳试样的弯曲变形幅度。

5、在其中一个实施例中，所述喷淋组件还包括第一容器和第一水泵；所述第一容器中存储有第一浓度的酸性溶液，所述第一水泵能够将所述第一容器中的酸性溶液抽出并通过所述第一喷头喷淋到所述疲劳试样上。

6、在其中一个实施例中，所述环境箱连通所述第一容器，以使所述环境箱中的液体回流到所述第一容器中。

7、在其中一个实施例中，所述环境箱的高度大于所述第一容器的高度。

8、在其中一个实施例中，腐蚀疲劳实验装置，还包括酸性调节组件，所述酸性调节组件包括ph值检测仪、第二容器和第三容器，所述ph值检测仪用于检测所述第一容器中酸性溶液的ph值，所述第二容器中存储有水用以稀释所述第一容器中的酸性溶液，所述第三容器中存储有第二浓度的酸性溶液，所述第三容器中的酸性溶液能够通入所述第一容器用以提高所述第一容器中酸性溶液的浓度，所述第二浓度大于所述第一浓度。

9、在其中一个实施例中，腐蚀疲劳实验装置还包括第一传感器，所述第一传感器电连接所述旋转弯曲疲劳试验机的电机用以检测所述电机的启停状态；所述喷淋组件还包括第二水泵、第二喷头和电动阀，所述第二水泵能够抽取所述第二容器中的水并通过所述第二喷头喷淋到所述疲劳试样上，所述电动阀能够控制所述第二喷头的开闭；所述第一传感器电连接所述电动阀以控制所述电动阀的开闭，当所述电机停机后所述第一传感器使所述电动阀打开，以使所述第二喷头持续打开第一预设时间。

10、在其中一个实施例中，腐蚀疲劳实验装置还包括，第二传感器，所述第二传感器电连接所述旋转弯曲疲劳试验机的电机用以检测所述电机的启停状态，且所述第二传感器电连接所述第一水泵用以控制所述第一水泵的启停；当所述旋转弯曲疲劳试验机的电机停机时，所述第二传感器使所述第一水泵停机。

11、在其中一个实施例中，腐蚀疲劳实验装置还包括第三传感器和风机，所述第三传感器电连接所述旋转弯曲疲劳试验机的电机用以检测所述电机的启停状态；所述风机用于加速所述疲劳试样表面的气体流动；且所述第三传感器电连接所述风机以控制所述风机的启停，当所述电机停机时，所述第三传感器延迟第一预设时间后启动风机，以加速所述疲劳试样断裂面处的液体风干。

12、在其中一个实施例中，所述环境箱的箱体壁由三层壁体组成，所述环境箱的三层壁体的夹层中设置有密封垫圈，所述密封垫圈套设在所述疲劳试样上，以使所述环境箱与所述疲劳试样密封配合。

13、本实用新型实施例的有益效果是：通过喷淋组件的第一喷头将酸性溶液喷淋到疲劳试样上，进而在环境箱中模拟出酸雨环境，并通过节流阀调节第一喷头的流量，进而模拟酸雨的雨量大小，再经过旋转弯曲疲劳试验机对疲劳试样加载弯曲作用力，进而模拟出列车车轴在酸雨天气中的服役状态；相比于现有技术中浸泡腐蚀疲劳试样的实验方式，本申请中通过第一喷头对疲劳试样进行喷淋腐蚀，提高实验装置的可靠性，防止酸性溶液在疲劳试样品断裂后继续腐蚀疲劳试样的断裂面，从而导致断口分析结果不准确。

技术特征：

1.一种腐蚀疲劳实验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的腐蚀疲劳实验装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的腐蚀疲劳实验装置，其特征在于，所述喷淋组件还包括第一容器(510)和第一水泵(520)；所述第一容器(510)中存储有第一浓度的酸性溶液，所述第一水泵(520)能够将所述第一容器(510)中的酸性溶液抽出并通过所述第一喷头(540)喷淋到所述疲劳试样(100)上。

4.根据权利要求3所述的腐蚀疲劳实验装置，其特征在于，所述环境箱(200)连通所述第一容器(510)，以使所述环境箱(200)中的液体回流到所述第一容器(510)中。

5.根据权利要求4所述的腐蚀疲劳实验装置，其特征在于，所述环境箱(200)的高度大于所述第一容器(510)的高度。

6.根据权利要求3所述的腐蚀疲劳实验装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的腐蚀疲劳实验装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求3所述的腐蚀疲劳实验装置，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1所述的腐蚀疲劳实验装置，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求1所述的腐蚀疲劳实验装置，其特征在于，所述环境箱(200)的箱体壁由三层壁体组成，所述环境箱(200)的三层壁体的夹层中设置有密封垫圈(210)，所述密封垫圈(210)套设在所述疲劳试样(100)上，以使所述环境箱(200)与所述疲劳试样(100)密封配合。

技术总结
本技术提供一种腐蚀疲劳实验装置，包括环境箱、喷淋组件和旋转弯曲疲劳试验机。环境箱具有贯穿其的通孔，疲劳试样穿设于所述通孔；喷淋组件包括第一喷头；第一喷头将第一浓度的酸性溶液喷淋到疲劳试样上；旋转弯曲疲劳试验机能够对疲劳试样施加弯曲作用力。本技术通过第一喷头将酸性溶液喷淋到疲劳试样上，进而在环境箱中模拟出酸雨环境，通过节流阀调节喷淋流量，再经过旋转弯曲疲劳试验机对疲劳试样加载弯曲作用力，进而模拟出列车车轴在酸雨天气中的服役状态。

技术研发人员：苏凯新,张继旺,李行,纪东东
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：20240218
技术公布日：2024/9/23