Установки для испытания на ползучесть

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 5Следующая ⇒

Основными частями установок для испытания на ползучесть являются: устройство для нагружения, электрическая печь сопротивления, устройства для измерения и автоматического поддержания температуры на заданном уровне и приборы для измерения деформации. Машины выпускаются с непосредственным нагружением (рисунок.6,а) и с нагружением посредством рычажного механизма. Последние машины бывают с верхним размещением рычага (рисунок.6, б) и с нижним размещением рычага (рисунок.6, в).

Рисунок.6. Основные схемы испытания на ползучесть

Непосредственное нагружение применяется только при испытании проволоки и образцов диаметром 1 - 3 мм.

Наибольшим распространением пользуются машины с рычажным нагружением. На рисунке.7 изображена машины типа ИП – 2 (ЦНИИТМАШ) с нижним рычажным нагружением, предназначенной для испытания цилиндрических образцов на ползучесть при растяжении под действием постоянной нагрузки (в пределах от 50 до 3000 кг) и неизменяющейся температуры (до 700 – 800 ⁰С) при нихромовых нагревательных элементах). Машина состоит из четырех независимых одинаковых секций, позволяющих одновременно испытывать четыре образца при различных режимах.

Рисунок.7. Схема машины типа ИП – 2 для испытания на ползучесть.

Нагружение образца 1 создается грузом 2, действующим через рычаг 3 с передаточным числом равным 50. Рабочий ход захватов 4 и 5 равен 2 мм, что соответствует 1 % деформации при расчетной длине образца 200 мм.

Верхний захват 5 соединен с червячно – винтовым подъемным механизмом 6. Пользуясь рукояткой 7, можно в случае надобности, когда деформация превышает мм, подтягивать образец в первоначальное положение. Плавность нагружения и разгружения образца обеспечивает пружиной 8, натяжение которой регулируют маховичком 9.Для нагрева образца служит электрическая печь сопротивления 10. Три отдельно регулируемые обмотки печи позволяют поддерживать постоянство температуры по всей рабочей длине образца.

Регулировка равномерности температуры по длине печи в начале испытания производится вручную с помощью реостатов, а затем автоматически с помощью терморегулятора.

Температура образца в процессе испытания измеряется в трех точках его расчетной длины посредством трех термопар. Компенсационные провода от термопар подведены к одному пульту, где температура непрерывно записывается на ленту с помощью самопишущего гальванометра или измеряется периодически с помощью потенциометра.

Удлинение образца в течение испытания измеряется с точностью 0,01 или 0,002 мм особым приспособлением, в котором установлены два индикатора 11 и 12. Настройку приспособления на точность можно производить в процессе испытания.

Машина с верхним рычажным устройством для испытания на ползучесть при растяжении типа ДСТ – 5 представлены рисунке 8.

Рисунок.8. Схема машины с верхним рычажным устройством для

испытания на ползучесть.

Основными частями машины являются верхнее двухрычажное устройство для приложения нагрузки к образцу и муфельная печь сопротивления с электронным автоматическими регулятором температуры.

Нижний захват машины поднимается и отпускается ходовым винтом 1, которой получает вращение от маховичка 2, а точная регулировка его положения производится маховичком 3. Нагружающий механизм состоит из рычагов 4 и 5, соединены подвеской 6. На рычаге 4 с отношением плеч 1:2,5 подвешен груз 7, служащий для предварительного нагружения образца (10 % от основной нагрузки). Рычаг 5 с соотношением плеч и подвешенные к нему съемные грузы 8 служат для приложения основной нагрузки, рассчитанной на напряжение от 1 до 60 ступенями через 0,5 . Для испытаний при постоянном напряжении имеется устройство, автоматически изменяющее соотношение плеч рычага 5, уменьшая этим величину нагрузки при сужении образца в процессе деформирования.

Для нагрева образца служит электропечь сопротивления, снабженная шестью силитовыми вертикально размещенными стержнями, изолированными от внешнего пространства. В верхнюю полую часть кожуха печи вводится для охлаждения вода. Печь рассчитана на температуру образца до1000 °С. Электронный регулятор температуры располагается отдельно от машины в распределительном шкафу. Концы термопар подводятся к электронному устройству, которое с помощью электромагнитных пускателей по мере надобности включает электрический ток в печи.

В шкафу также установлен самопишущий прибор для автоматической записи температуры образца на диаграмме в координатах «температура - время» и прибор для записи диаграммы «удлинение - время» в масштабе 500:1.

Над электропечью установлен микроскоп, при помощи которого измеряют деформации образца с точностью 0,001 мм

Требования к образцам

При стандартных испытаниях металлов на растяжение применяют образцы круглого или прямоугольного сечения (рисунок.9).

По концам образцов оставляются головки, которыми образцы закрепляются в захватах разрывной машины. На рабочей части образца рисками или кернами наносят расчетную длину ﺎ₀. Чтобы определения величины относительного удлинения δ для различных металлов сохраняли сравнимость, необходимо соблюдение постоянного отношения:

(19)

где ﺎ₀- расчетная длина образца; F₀- начальное его сечение.

Для десятикратного цилиндрического образца:

(20)

для пятикратного образца:

(21)

Образцы с расчетной длиной = или называются пропорциональными.

Рисунок.9. Типовые образцы для испытания на растяжение.

Таблица 1 - Стандартные размеры образцов

Образцы		в мм	в мм²	в мм	Кратность
Длинный Короткий	Нормальный	200
		100
Длинный Короткий	Пропор- циональный		Произ- вольная	Произ- вольная

На практике применяются образцы и с иным отношением расчетной длины к диаметру или площади сечения; при определении относительного удлинения указывают индексом кратность образца (например δ_2,5).

Допускаемые отклонения от размеров круглых образцов, изготовленных из проката, приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Допускаемые отклонения в размерах образцов

Диаметр

Образца в мм

Допускаемые отклонения в мм

Допускаемая разность диаметров на рабочей длине образца в мм

диаметр,

длина, ﺎ₀

До 10

Для литых образцов допускаются отклонения, удвоенные против указанных. Для плоского образца допускаются отклонения по ширине (выбранной в зависимости от ﺎ₀ и F₀) ±0.5 мм.

Колебания в ширине на длине рабочей части плоского образца не должны выходить за пределы ±0,1 мм.

В лабораторной практике для испытания на растяжение допускается применение образцов другой формы и размеров но с отношениями равными для десятикратного и пятикратного образцов.

1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Подготовки образцов

Образцы из грани отработавшего чехла ТВС реактора БН-350 представляют собой параллелепипеды с размерами 50´10´2 мм. Удельная активность этих образцов в среднем составляет 0,1 Кю. Для снижения дозовых нагрузок на персонал и повышения достоверности получаемых результатов из массивного образца необходимо изготовить микрообразцы.

Наиболее оптимальным решением является изготовление прямоугольных микрообразцов с размерами 24´2´0,5 мм. Схема вырезки микрообразцов представлена на рисунке 10. Вырезка образцов выполняется на электроискровом станке с использованием латунной проволоки диаметром 0,3 мм. При изготовление образцов задается припуск по 0,1 мм на сторону для удаления поврежденного после эрозионной резки слоя (слой Билди) и последующей механической обработки.

Рисунок.10. Схема вырезки микрообразцов для механических испытаний и металлографических исследований

Образцы после электроэрозионной резки подвергаются механической шлифовке и полировке. Все грани микрообразцов механический полируются до шероховатости поверхности 5 мкм ‑ 7 мкм. Шероховатость поверхности контролируется на микроинтерферометре МИИ-4.

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 765; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!