Способ испытаний трубчатых образцов на термостойкость

 

Изобретение относится к методам усталостных исследований образцов материалов при сложном температурном нагружении. Целью изобретения является приближение условий испытаний к эксплуатационным условиям элементов ядерных энергетических установок путем воспроизведения не только осевой знакопеременной нагрузки, но и теплового удара охлажденной средой в различных ее фазовых состояниях. При испытаниях трубчатый образец с жестко закрепленными концами термоциклируют, осуществляя воспроизведение осевой знакопеременной нагрузки. Нагрев образца осуществляют до температуры выше температуры кипения жидкой среды электрическим током, а охлаждение - подачей в зону наибольшего разогрева образца жидкости, осуществляя тепловой удар с последующим воздействием на образец жидкой средой в различных ее фазовых состояниях. После полного выкипания жидкости осуществляют следующий цикл нагрева и по количеству циклов до разрушения судят о термостойкости образца. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 5 G 01 N 3/60,.",с.

Гй,";È-; .,-,.: ., - .. .;:.- ).

:- 1

Б -Lb-:. I .".:: .: А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4357442/25-28 (22) 04. 01. 88 (46) 30.01. 90. Bran. Р 4 (71) Институт ядерной энергетики

АН ЪССР (72) А.А.Райко, В.А.Костеров, В.И.Чепиков и E.È.Hàçàðoâ (53) 620,178(088.8) (56) Отчет Р 503, ИЯЭ АН БССР, 1974. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИ(ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ НА ТВРГ1ОСТОЙКОСТЬ (57) Изобретение относится к методам усталостных исследований образцов материалов при сложном температурном нагружении. Целью изобретения является приближение условий испытаний к эксплуатационным условиям элементов ядерных энергетических установок путем воспроизведения не только осеИзобретение относится к методам усталостных исследований образцов материалов при сложном температурном нагружении.

Цель изобретения — приближение условий испытаний к эксплуатационным условиям элементов ядерных энергетических установок путем воспроизведения не только осевой знакопеременной нагрузки и термоциклирования, но и теплового удара охлажденной средой в различных ее фазовых соотношениях.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит установку 1 типа Коффина, в которой во фланцах 2, 2 вой знакопеременной нагрузки, но и теплового удара охлажденной средой в различных ее фазовых состояниях.

При испытаниях трубчатый образец с жестко закрепленными концами термоциклируют, осуществляя воспроизведение осевой знакопеременной нагрузки.

Нагрев образца осуществляют до температуры выше температуры кипения жидкой среды электрическим током, а охлаждение — подачей в зону наибольшего разогрева образца ж (дкости, осуществляя тепловой удар с последующим воздействием на образец жидкой средой в различных ее фазовых состояниях.

После полного выкипания жидкости осу" ществляют следующий цикл нагрева и по количеству циклов до разрушения судят о термостойкости образца. 1 ил. охлаждаемых по кольцевым каналам 3 хладоагентом, например водой, жестко закреплен трубчатый образец 4. Обра зец 4 зажат в верхнем фланце гайкой 5, а в нижнем — разрезным фланцем 6 через уплотнительные ыайбы 7. Конденсатор — резервуар 8 сообщен с образцом 4 герметичным трубопроводом 9 так, что магистраль с газообразной средой подсоединена к сифонной трубке 10, а магистраль с жидкой фазой через насос-дозатор 11 — к нижнему торцу образца 4. В магистрали с газообразной средой установлен манометр 12. Термопара 13 прикреплена к образцу 4 в зоне наибольшего разогрева. Термопара-задатчик 14 прикреплена в той же зоне. Погружная термо1539589 бара 15 введена через уплотнение 16 в полость образца 4. Термопары 13— ! ,15 выведены на пульт 17 управления, Который служит для автоматического управления .процессом испытаний. Пульт управления через токоподводы 18 подключен к установке 1 для подачи электрической мощности на образец 4, а ли нией 19 — к насосу †дозато 11 для подачи сигналов на его срабатывание.

Способ осуществляют следующим об;разом.

Трубчатый образец 4 с жестко эа;крепленными концами подвергают цикли- 15 ческому нагреву и охлаждению. В pe=..

J зультате термоциклирования в образце возникают осевые знакопеременные нагрузки. Нагрев образца осуществляют ,электрическим тОкОм я Охлаждение Zp подачей в его полость жидкой среды.

На режиме нагрева образец нагревают электрическим током через токоподво ды 18 до температуры, превышающей ! . Температур кипения жидкой среды. По достижении этой температуры в часть полости образца, ограниченной заной наибольшего разогрева, насосом-дозатором 11 подают жидкость. Подачей жидкости на нагретую поверхность образца осуществляют тепловой удар. По мере выкипания жидкости на образец воздействует среда одновременно в двухфазном и газообразном состоянии.

После полного выкипания жидкости осуществляют следующий цикл нагрева.

Циклические испытания продолжают до разрушения образца и по количеству циклов судят о его термостОйкостн °

Формула и з о б р е т е н и я

Способ испытаний трубчатых образцов на термостойкость, заключающийся в том, что образец подвергают знакопеременному осевому нагружению за счет стеснения его теплового расширения путем циклического нагрева электрическим током и охлаждения средой, подаваемой в его полость, и по количеству циклов до разрушения судят о термостойкости, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью приближения условий испытаний к эксплуатационным условиям элементов ядерных энергетических установок путем воспроизведения не только осевой знакопеременной нагрузки и термоциклирования, но и теплового удара охлажденной средой в различных ее фазовых состояниях, в качестве охлаждающей среды используют жидкость, температуру нагрева в начале каждого цикла выбирают больше температуры кипения жидкости, по достижении этой температуры подают жидкость в часть полости образца, ограниченную зоной его наибольшего разогрева, а следующий цикл нагрева осуществляют после полного выкипания жидкости. !

1539589

Йа3агенв

Га оойознафсРе а идатдсреда

Составитель В.Вознесенский

Редактор А.Ревин Техред М.Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 210 Тираж 493 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101