高温电子万能试验机是一种用于测试材料在高温环境下力学性能的设备。以下是关于它的详细介绍:
结构组成3:
高温炉体:是产生高温环境的核心部件。炉体通常采用对开式结构,外壁为优质不锈钢材料,以保证结构的稳定性和耐腐蚀性;内部采用耐高温氧化铝材质炉管,这种材料能够承受高温且具有良好的绝缘性能。炉管与炉壁间填充保温陶瓷纤维棉,可有效减少热量散失,提高保温效果。
温度测控系统:由测温元件(如热电偶)、温度智能仪表等组成。测温元件负责实时监测炉内温度,将温度信号传输给温度智能仪表。仪表根据预设的温度参数和反馈的温度信号,对加热元件进行精确控制,确保炉内温度稳定在设定范围内。
加热元件:一般为螺旋状铁铬铝电阻丝,其具有较高的发热效率和耐高温性能。加热体通常分为多段控制,以便在炉内形成均匀的温度场3。
拉伸夹具及连接附件:根据使用温度要求,高温夹具及高温拉杆选用耐高温合金材料制作,如 K465 材质等。夹具的设计需要考虑到高温下材料的膨胀、变形等因素,以确保能够牢固地夹持试样。对于不同类型的试样(如棒材、板材),夹具的连接方式也有所不同3。
机械传动系统:与普通电子万能试验机类似,包括电机、减速机、滚珠丝杠等部件,用于实现对试样的拉伸、压缩等加载操作。在高温环境下,机械传动系统的材料和润滑方式都需要进行特殊处理,以保证其正常运行。
测量系统:用于测量试样在高温下的力、位移、变形等参数。力值测量通常采用高精度的负荷传感器,位移测量则使用光栅尺或编码器等装置。
工作原理:高温电子万能试验机的工作原理是将试样放置在高温炉内,加热到设定的温度后,通过机械传动系统对试样施加拉伸、压缩、弯曲等载荷,同时测量系统实时采集力、位移和变形等数据。计算机系统对这些数据进行处理和分析,得出材料在高温环境下的力学性能指标,如抗拉强度、屈服强度、弹性模量等。
技术参数:
温度范围:不同型号的高温电子万能试验机的温度范围有所不同,常见的温度范围为室温至 1000℃以上。例如,一些设备可以在常温至 1200℃的范围内进行试验3。
力值测量精度:一般在 ±0.5% 至 ±1% 之间,高精度的设备可以达到更高的测量精度。
位移测量精度:通常在 0.001mm 至 0.01mm 之间,能够精确地测量试样在高温下的微小位移变化。
加热速率:根据试验需求,加热速率可以在一定范围内进行调节,一般在每分钟几摄氏度到几十摄氏度之间。
均热带长度:为了保证试样在整个试验过程中处于均匀的温度场中,高温炉内需要有足够长的均热带。均热带长度一般在 50mm 至 200mm 以上。
应用领域:
材料科学研究:用于研究各种材料在高温下的力学性能变化规律,为材料的研发和改进提供依据。例如,研究金属材料在高温下的蠕变行为、陶瓷材料的高温强度和韧性等4。
航空航天领域:在航空航天工业中,许多零部件需要在高温环境下工作,如发动机叶片、燃烧室等。高温电子万能试验机可以对这些零部件的材料进行高温力学性能测试,确保其在极端环境下的可靠性和安全性4。
汽车工业:汽车发动机、排气系统等部件在工作时会受到高温的影响,因此需要对相关材料进行高温性能测试。高温电子万能试验机可以模拟这些部件的工作环境,测试材料的耐高温性能和力学性能4。
化工行业:化工设备中的一些管道、容器等部件需要在高温、高压的环境下运行,对材料的性能要求较高。高温电子万能试验机可以对这些材料进行测试,为化工设备的设计和制造提供数据支持。