金属低周疲劳检测设备 1设备简介 金属低周疲劳检测设备用于在腐蚀环境/高压环境/高温环境下对材料进行腐蚀慢拉伸及压缩试验。 配置不同形式实验釜可以进行更特殊状态下极限实验。 配置 DCPD 裂纹扩展测量系统及更换为用于疲劳测试的加载单元，可实现在腐蚀环境下的腐蚀疲 劳加载与连续裂纹扩展长度和裂纹扩展速率测量。标配为慢速加载系统，通过100小时实验，推算1000小时及更长时间材料变化特性。 2金属低周疲劳检测设备系统组成 本试验系统由拉伸加载系统、腐蚀环境容器（实验釜可配置不同温度范围）、试验夹具、 测控系统、试验软件、计算机、控制机柜等部分组成。 可扩展配置 DCPD 裂纹测量系统等。 2.1 加载系统 加载系统由机械传动单元、电气控制驱动单元和测控软件单元组成。机械传动单元选用精密滚珠丝杠、台湾行星轮减速机和日本松下动单元作为基本的驱 动加载单元，加载平稳，长期稳定性好。测控单元选用负荷传感器（美国）、光栅 位移传感器和 STC800 控制系统组成，该系统经过长期使用证明，测控精度高、 性能稳定。 加载主机为落地式四立柱框架结构，框架采用重载载荷框架，有很高的刚性， 满足慢速率拉伸的准确性和灵活性。 加载驱动单元为高性能全数字伺服系统，满足慢速率拉伸时的恒定拉伸速率， 又可以在动态疲劳加载时有高的响应速度和准确性。 传动系统选用无间隙高效率减速机和预紧精密滚珠丝杠，实现无间隙、无延迟 传动加载。 
2.2 环境容器（实验釜）系统 实验釜及其温度和压力控制系统设计遵循简单可靠的原则，实现温度和压力的可靠控制。 1) 实验釜容积：φ180*270mm； 2) 承载压力：20Mpa； 3) 设计工作温度：室温-150℃； 4) 实验釜温度控制方式：电加热； 5) 反应釜材质：哈氏合金； 6）介质：水，氯化钠，二氧化碳混合溶液； 7）拉伸试验尺寸：φ10*50mm； 8)压缩试样尺寸：10*10*10mm。 9）定制反力架装置用于拉压切换 2.3 STC800 测控系统 1) STC800 是功能强大、性能稳定的全数字多通道闭环控制系统。STC800 集数据通信、数 据采集、闭环控制、I/O 操作于一体，应用于高精度闭环 控制的试验机产品。 2) 可视化 PID 闭环控制调节技术，实现位移、负荷、应变 等通道最佳闭环控制效果。同时支持各通道开环、闭环 状态任意切换。 3) 采用多核心总线连接式系统架构，大幅度提升系统运行速度、系统响应及控制精度，实现了 平滑控制切换、数据采集同步。针对加载过程特性变化大的试验过程，可选多段式自适应 PID 控制，使控制更精准。 4) 采用高精度传感器采集卡，全程分辨率不变，采集速率恒定，极大拓展了传感器测量范围。 5) 编码器正交码信号倍频防抖技术，数倍提升数字量的分辨率。 6) 支持传感器线性修正功能，满足传感器测量范围的扩展以及机器准确性等级的提升。 7) 位移、大延伸等采用 32bit 高速数字量计数器，保证数字量计数无遗漏。 8) 试台位置随时记忆功能，无须担心意外断电造成的试台位置丢失，确保软限位的准确可靠。 9) 软限位、微动开关、急停开关等安全保护，保护设备的安全使用。 10) 网口（RJ45）、USB 通信端口，方便与计算机的连接使用。 2.4 试验软件基本功能 1) 支持公制单位； 2) 支持功能导航，依据导航界面选择相应的试验功能； 3) 力、位移、变形数值实时显示 4) 实时绘制力-位移曲线、力-应变曲线、力-时间曲线、应变-时间曲线、应力-应变曲线等； 5) 支持试样控制流程化设计，方便试验方法扩展； 6) 支持慢应变加载控制； 9) 支持多程序段组合控制，实现一次试验完整测试 CT 试样在环境系统下各种韧性强度指标； 10) 支持试验过程中调整控制参数并即时应用； 11) 支持自动和人工试验日志记录； 12) 支持试验中止后恢复功能； 13) 支持掉电后试验恢复功能； 14) 支持采集数据掉电保留； 15) 支持 30 天以上的长期连续试验； 16) 试验数据可导出为 EXCEL、ACCESS 格式； 17) 支持设备超载保护以及各种设备安全和试验安全保护。 3金属低周疲劳检测设备 设备特点 1) 高刚性重载框架； 2) 高性能全数字伺服加载控制系统，速度控制精度高； 3) 可采用双变形传感器，试样变形测量精度高； 4) 压力平衡装置； 5) 集成式 STC800 测控系统，方便扩展使用；  4 试验功能
1) 具备普通电子万能试验机的拉伸试验功能。 2) 恒载荷蠕变/应力腐蚀试验。 3) 慢应变速率拉伸试验，最低拉伸速度：1x10-6mm/s。（实验速度待定） 4 金属低周疲劳检测设备试验标准 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 慢应变速率应力腐蚀试验方法 8) HB 5260-1983 马氏体不锈钢拉伸应力腐蚀试验方法 9) GB/T15970.7-2000 《金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第 7 部分：慢应变速率试验》 5主要技术参数 1) zui大试验力：50kN 2) 试验力范围：1%～100.%F.S. 3) 试验力示值相对误差：±0.5% 4) 加载头zui大移动范围：80mm 5) 加载头移动速度：1mm/s～1x10-7mm/s 6) 加载头位移测量精度：±0.5% 7) 加载头位移分辨率：0.05µm 8) 变形测量范围：0～20mm 9) 变形测量分辨率：1µm 10) 变形测量精度：±0.5% 6试验系统组成部分 1) 加载主机 2) 实验釜系统 3) 温度控制系统 4) 慢拉伸试验夹具 5) 光栅位移传感器 6) 控制用计算机 7) 慢拉伸试验软件 8）拉压切换反力架装置 7 金属低周疲劳检测设备产品组成 序号 | 项 目 | 参 数 | 数量 | 备注 | 其他 | 1 | 主机加载系统 | 50kN | 1 台 |
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| 1) | 承载框架 |
| 1 台 |
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| 2) | 加载单元 |
| 1 台 | 无间隙传动 |
| 3) | 负荷传感器 | 50kN | 1 只 | 美国世铨 |
| 4) | 伺服驱动系统 |
| 1 台 | 日本松下 |
| 5) | 数字控制系统 |
| 1 台 | 自制 |
| 6) | 升降机构 |
| 1 套 | 台湾上银（HIWIN） |
| 7) | 应变测量装置 |
| 1 套 |
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| 8) | 控制柜 | 19 吋标准柜 | 1 台 |
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| 2 | 实验釜系统 |
| 1 套 |
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| 1) | 实验釜 | 材质：哈氏合金 | 1 台 | 0-20MPA |
| 2) | 釜盖 | 材质：哈氏合金 | 1 件 |
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| 3) | 电加热炉 | 单相电加热 | 1 台 | 不锈钢保护壳 |
| 4) | 温控系统 | 常温～150℃ | 1 套 |
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| 5) | 扳手 |
| 1 把 |
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| 6) | 拉杆 | 材质：304 | 1 根 |
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| 7) | 夹具支撑架 | 材质：304 | 1 套 |
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| 8) | 其它附件 |
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| 接头、管路等 |
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3 | 试验夹具 | 材质：304 |
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| 1) | 拉伸试样夹具 | Φ10*50mm | 1 套 |
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| 2) | 压缩试样夹具 | 10*10*10mm | 1 套 |
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| 4 | 光栅位移传感器 | 30mm/1µm | 2 只 | 上海 |
| 5 | 慢拉伸试验软件 |
| 1 套 |
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| 6 | 商用计算机 | 19 吋显示器 | 1 台 | 联想/HP |
| 7 | 包装费、运输费、保险费、安装费、服务费等 |
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