为高温高真空试验而生,三思纵横研发新一代持久蠕变试验机
应某国家特大型企业集团非标试验机需求研制,三思纵横高温高真空持久蠕变试验机目前已基本完成研发。该试验机主要用于各类金属及合金在一定的温度和恒定的拉伸负荷作用下,测量金属材料的蠕变性能和持久性能。主要适用于:计量质检、航空航天、冶金钢铁、机械制造、电子电器、汽车生产、民用核能、民用航空、高等院校、科研院所、商检仲裁等行业。
随着材料科学技术的发展和工业制造水平的快速提升,企业生产中对材料的性能有了更高的要求。不仅要求材料的高强度及更好的塑性和韧性,还要求能承载更大载荷,对材料在高温下的力学性能要求也不断提高,尤其是高温持久蠕变性能。
因此,在诸多材料试验方案中,对材料高温性能的试验显得极为关键,为了与新材料试验标准及要求相匹配,一代代高温蠕变试验机相继诞生,如三思纵横CTM系列高温持久蠕变试验机等。虽然取得了很好的成绩,但我们并不能止步于此,随着真空高温试验需求的提出,经过不断试验与研发,能够满足试样在高温高真空环境下做试验的高温高真空电子持久蠕变试验机应运而生。
三思纵横推出的高温高真空持久蠕变试验机主要由主机(机架、动力、传动、传感器、手控盒等)、真空高温炉、高温夹具及引伸装置、专用软件、电脑及打印机等组成。这种电子式高温真空持久蠕变试验机在进行材料测试过程中具备蠕变持久试验能力,其好处就在于,试验机在经过长期运转中不会因为工作时间长而影响测试数据的精准性。经测试,该设备可以连续加载1500小时,为试样在高温、真空环镜下做持久蠕变试验。
一、设备重头-高温高真空系统
该设备最为重要也是最为关键的是部位是高温真空系统,高温高真空系统主要由真空抽气系统,加热炉,温度测量及控制装置,水冷系统,高温夹具及变形测量系统几部分组成。国内蠕变试验机生产厂家为试验机配备的高温炉工作温度一般不超过1200℃,炉温不满足材料高温力学性能试验的发展需要,实验数据不够理想,使得试验效率极低。我们通过对蠕变试验机的高温炉进行研究,设计的高温真空蠕变试验炉,具有较大的炉腔,均匀的温度场,对温度梯度、均热带长度、温控精度等做了很多改善,高温炉工作温度可达1500℃;同时我们还研发出更为准确的测试系统及多功能加载系统,使得试验结果更为精确。在真空抽气系统上,我们同样做足了功夫,三思纵横自主研制真空抽气系统,辅之优质的真空分子泵组,指针压力表能够测正负压,数显真空测量仪表,真空抽气管道上有真空板阀,易安装管道用波纹管等,打造出超高真空试验环境。据试验检测,静态时极限真空度为1×10-4(空炉、冷态、干燥除气后),工作真空度为1×10-2,可以满足大中专院校、科研院所、企事业技术研发中心等单位各类材料的高真空高温持久蠕变试验,尤可对易受气氛污染影响的样品实验提供更为精细的气氛控控制。
高温炉夹具采用优质高温材料制造,性能好,使用寿命长;其在高温高应力水平下能长期连续使用。上下夹具之间还可直接增加一个中间接头,即可做两根试样的串联持久实验。采用插销与螺纹连接,安装、拆卸方便,时长只需不超过10分钟。上下夹具接头配有万向节装置,能自动调心,更好的保证了同轴度要求。下拉杆夹具行程更长(250mm),可以满足多根试样串联试验。
二、国际标准与一流技术相得益彰
多年来,三思纵横始终以国际一流标准要求自己,尤其表现在产品的优越性和技术的领先性。此次出品的高温真空电子持久蠕变试验机依然如此,该试验机动力系统采用国际领先的伺服电机和伺服驱动器,从源头上保证主机性能的优越性。而力的加载则采用伺服电机驱动滚珠丝杆结构,通过力传感器控制,操作更为简单,控制更加精准,大大提升了样品试验的效率和准确性。传动系统亦是如此,同步带、蜗杆蜗轮减速机、滚珠丝杆副等各个结构的配合让传动系统非常出彩,同步带传动使伺服电机的运动毫无保留地传动下去,避免了失速的现象。蜗杆蜗轮减速机不仅传动平稳噪音低,还可以利用其自锁的特性,使机器在试验中突遇短时的停电时试验力得以保持。滚珠丝杆副则由专业厂家生产,精度高、载荷大、效率高、少维护等特点。
多利原装进口电气控制系统,是目前国际领先的新型电气控制系统。基于DSP的试验机数字闭环控制系统,拥有微机控制、全数字闭环及图形显示等功能。在实际测试中,为了让接线牢固可靠,我们在设备左立柱上装有热电偶补偿导线接线板。该电气控制系统结构新颖、功能强大、数据处理准确、全中文界面、操作简单、使用维护十分方便。另外,设备的传感器采用进口压力传感器,线性、稳定性、重复性、零漂等指标均优异。而德国原装进口多利三闭环控制器,可以对传感器的线性更好的进行修正,实时修正传感器的零漂,使得传感的显示值更加的精准。三思纵横一贯坚持产品性能的完善和技术上的优势,只有在技术方面加大投入,才能完成对国际一流技术水平的追赶乃至超越,才能完成高科技产品的研发与生产,进而实现技术和产品上的领先格局。
三、高效性与人性操作完美结合
在试验机使用过程中,对于操作者而言,大家最担心的一件事情就是试验机使用过程中,不能对其采取对应的控制。然而在这一点上,高温真空持久蠕变试验机在传统试验机控制方式上进行了一定程度上的改良。变形测量机构充分结合人机原理学,与试样连接方便,安装、拆卸简单(一般十分钟以内完成)。试样的变形通过引伸装置引出高温炉,变形引伸装置均采用优质高温合金制作,保证在高温环境下一定的强度,使得试样的变形量毫无保留的传递出来;测量装置为德国海德汉光栅尺高精密仪器,数据的采集使用本公司专门为海德汉光栅尺开发的数据采集板,此采集板采集频率高,且与软件配合使用,可以对采集的数据进行自定义的储存。变形采集系统直接安装在主机内,节省空间,工作台面留有光栅尺对接端口。控制系统采用多步骤控制方式,简单的说就是在控制恒试验力的基础上,对匀试验力以及匀变形速率进行同时控制,另外还可以对被测物进行高温拉伸以及室温拉伸试验。我们还为其配置了专属的手控盒装置,手控盒上会完整显示当前力值和变形量,使得实验员在设备前和控制室都可以知道现在的实验结果。
为了能更加高效地进行实验操作,让用户单位省心省力,是我们的重中之重。将一流的服务带入高温真空持久蠕变试验机,自然要求其超高的自动化程度。该设备在设定好试验方案、装夹好试样后,可以根据试验方案的要求自动进行加载、数据记录等工作。试验结束后,设备可以自动进行卸载、停止数据记录等操作,不需要人工干预;并且他还具有手动调节功能,意外停电时能有效地保护机器特别是负荷传感器。