一種常溫高壓氫環(huán)境下材料氫脆試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種常溫高壓氫環(huán)境下材料氫脆試驗(yàn)方法，試驗(yàn)氣體的升壓速率保持在0.01MPa/min～100MPa/min范圍內(nèi)，該試驗(yàn)方法的步驟如下：A.建立爆破壓力差值Δp與氫環(huán)境差值Δpt間的定量關(guān)系，得到公式1，為Δp＝P0k?P0t＝f(Δpt)；B.測(cè)定升壓方式一的實(shí)際爆破壓力P1k和爆破時(shí)間T1k；C.測(cè)定升壓方式二的實(shí)際爆破壓力P2k和爆破時(shí)間T2k；D.分別將升壓方式一、升壓方式二的氫環(huán)境差值(Δpt)1、(Δpt)2代入公式1中，計(jì)算理想爆破壓力P01、P02。當(dāng)時(shí)，說(shuō)明試樣的爆破壓力主要受氫環(huán)境差值影響，而其它試驗(yàn)誤差對(duì)試樣的爆破壓力影響較小，升壓速率為r時(shí)的爆破壓力為本發(fā)明將脈沖升壓方式下的實(shí)際爆破壓力轉(zhuǎn)化為理想升壓速率下的理想爆破壓力，提高試驗(yàn)的精確性，為實(shí)際應(yīng)用中高壓氫系統(tǒng)的正確選材提供指導(dǎo)意義。
【專利說(shuō)明】
一種常溫高壓氫環(huán)境下材料氫脆試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于材料性能測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種常溫高壓氫環(huán)境下材料氫脆試驗(yàn)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 安全經(jīng)濟(jì)的氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)是氫能利用推向?qū)嵱没?、產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的氫氣儲(chǔ) 存技術(shù)中，高壓儲(chǔ)氫是最普通最直接的儲(chǔ)氫方式，已成為現(xiàn)階段氫能儲(chǔ)運(yùn)的主要方式，高壓 儲(chǔ)氫系統(tǒng)工作在常溫高壓氫氣條件下，氫與材料的相互作用會(huì)導(dǎo)致材料的氫脆(氫損傷)而 導(dǎo)致系統(tǒng)失效，造成人民群眾的安全問(wèn)題和財(cái)產(chǎn)損失，要確保其長(zhǎng)期、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，對(duì) 于高壓氫系統(tǒng)的正確選材顯得異常重要。
[0003] 針對(duì)高壓氫系統(tǒng)的選材方法，標(biāo)準(zhǔn)IS011114-4-2005中介紹了一種圓盤壓力試驗(yàn) 法，該方法通過(guò)將試樣加工成直徑為58mm，厚度為0 · 75 ± 0 · 005mm的圓盤片，并將其夾持于 夾持腔中，然后分別使用氫氣和惰性氣體(如氦氣）以某恒定升壓速率持續(xù)升壓，直至試樣 斷裂和爆破，通過(guò)比較使用兩種氣體時(shí)試樣的斷裂或爆破壓力，以確定該材料的氫脆敏感 性。在該測(cè)試方法中，為保證測(cè)試結(jié)果的精確性，維持某一恒定升壓速率的穩(wěn)定不變顯得至 關(guān)重要。在標(biāo)準(zhǔn)IS011114-4-2005中要求該試驗(yàn)的升壓速率在0.01MPa/min~100MPa/min范 圍內(nèi)變化，又要求在其中的任一加載速率下穩(wěn)定升壓。在理論上，可通過(guò)計(jì)算機(jī)控制高精度 電動(dòng)微調(diào)閥實(shí)現(xiàn)。但實(shí)際上，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)暫時(shí)還沒有滿足此大跨度流量范圍和高精度的電 動(dòng)微調(diào)閥，特別是對(duì)于較低升壓速率(升壓速率小于0.1MPa/min)時(shí)，更加難以實(shí)現(xiàn)。
[0004] 另一方面，由于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的升壓速率以分鐘為最小時(shí)間計(jì)量單位，因此可通過(guò)1 分鐘內(nèi)的平均升壓速率來(lái)近似代替該時(shí)間段內(nèi)的升壓速率。如圖1為夾持腔內(nèi)壓力隨時(shí)間 變化曲線，即通過(guò)脈沖升壓方式在時(shí)間段TKTiSlmin)內(nèi)的平均升壓速率近似代替時(shí)間段 h內(nèi)的理想升壓速率。但是采用該種升壓方式時(shí)，被測(cè)試樣所處氫環(huán)境（即氫氣壓力與時(shí)間 的耦合作用）與采用理想升壓方式時(shí)所處的氫環(huán)境存在差別。因此對(duì)于氫敏感性較高的材 料，其采用脈沖升壓方式的爆破壓力肯定會(huì)與理想升壓方式的爆破壓力存在一定差值，難 以保證試驗(yàn)的精確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種常溫高壓氫環(huán)境下材料氫脆試驗(yàn) 方法，該方法采用不同的脈沖升壓方式，將脈沖升壓方式下的實(shí)際爆破壓力轉(zhuǎn)化為理想升 壓速率下的理想爆破壓力，提高試樣爆破壓力數(shù)值的準(zhǔn)確性，為實(shí)際應(yīng)用中高壓氫系統(tǒng)的 正確選材提供指導(dǎo)意義。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0007] -種常溫高壓氫環(huán)境下材料氫脆試驗(yàn)方法，試樣的升壓速率保持在0.01MPa/min ~100MPa/min范圍內(nèi)，該試驗(yàn)方法的步驟如下：
[0008] A.建立爆破壓力差值Δ p與氫環(huán)境差值Δ pt間的定量關(guān)系
[0009] A1.選取一組試樣以試驗(yàn)裝置能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)的升壓速率R加壓至試樣爆破，記錄此 時(shí)的爆破壓力P〇k;
[0010] A2.選取另一組相同試樣，以步驟A1中相同的升壓速率R將夾持腔內(nèi)壓力上升至p， 維持該壓力t秒后以升壓速率R加壓至試樣爆破，記錄此時(shí)的爆破壓力P0t;
[0011] A3.選取不同的p值和t值，重復(fù)m次步驟A2，其中m為彡8的正整數(shù)，記錄對(duì)應(yīng)的不同 的爆破壓力Pot;
[0012] A4.依據(jù)步驟A2和A3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性模擬，建立數(shù)值模型如下：
[0013] Δ p = P〇k-P〇t = f ( Δ pt) (式 1)
[0014] B.測(cè)定升壓方式一的實(shí)際爆破壓力Plk和爆破時(shí)間Tlk
[0015] Β1·當(dāng)需要考察的升壓速率為r，0.01MPa/min彡r彡100MPa/min，可采用升壓速率R 升壓^秒后，維持該壓力^-^秒，以^^―⑶^^^時(shí)間段的平均升壓速率廠代替理 r r 想升壓速率r;
[0016] B2.試樣爆破結(jié)束后，記錄實(shí)際爆破壓力Plk和爆破時(shí)間Tlk;
[0017] C.測(cè)定升壓方式二的實(shí)際爆破壓力P2k和爆破時(shí)間T2k
[0018] Cl.同樣的，需要考察的升壓速率為r，0.01MPa/min彡r彡100MPa/min，采用升壓速 率R升壓t2秒后，維持該壓力T 2-2t2秒后，再次采用升壓速率R升壓^秒，以n = r lmin)時(shí)間段的平均升壓速率F代替理想升壓速率r;
[0019] C2.試樣爆破結(jié)束后，記錄實(shí)際爆破壓力P2k和爆破時(shí)間T2k;
[0020] D.計(jì)算理想爆破壓力Po
[0021 ] D1.將米用升壓方式一時(shí)實(shí)際升壓方式與理想升壓方式之間的氫環(huán)境差值的氫環(huán) 境差值（Apth代入式1中，計(jì)算其理想升壓速率為r時(shí)的爆破壓力PQ1，即為PQ1-P lk = f( Λ pth，其中，（Apth的取值公式為：
[0022] ( Apt)i = RtiTik/2-Pik*(T〇k-Tik) (式2)
[0023] D2 .將米用升壓方式二時(shí)實(shí)際升壓方式與理想升壓方式之間的氫環(huán)境差值（Δ Pt)2代入式1-1中，計(jì)算其理想升壓速率為Γ時(shí)的爆破壓力P〇2,即為P〇2_P2k = f ( Δ pt)2,其中， (Apt)2的取值公式為：
[0024] ( Apt)2 = P2k(T2k-T〇k) (式3)
[0025] D3.式2及式3中米用升壓方式一時(shí)P〇k即為Ροι，米用升壓方式二時(shí)P〇k即 為 P〇2;
[0026]計(jì)算得升壓方式一的爆破壓力為Poi = Pik+f ( Δ pt)i;升壓方式二的爆破壓力為P〇2 = P2k+f( Δ pt)2;
[0027] D4. ξ
?，理想升壓速率為r時(shí)的試樣的理想爆破壓力為 L0028J
優(yōu)選的，A中爆破壓力差值Δρ與氫環(huán)境差值A(chǔ)pt間的定量關(guān)系如下：ApzPok-Pot =f( Apt)=k( Apt)+1，其中k辛0。
[0029] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0030] 針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)試樣材料的氫脆敏感性試驗(yàn)，其理想升壓方式難以實(shí)現(xiàn)，造成 實(shí)際氫脆試驗(yàn)測(cè)得的爆破壓力與理想爆破壓力存在一定的差值，難以保證試驗(yàn)的精確性。
[0031] 本發(fā)明通過(guò)采用兩種不同的脈沖升壓方式，利用脈沖升壓方式在短時(shí)間段內(nèi)的平 均升壓速率近似代替該時(shí)間段內(nèi)的理想升壓速率，分別結(jié)合公式Ap = PQk-PQt = f(Apt)計(jì) 算兩種不同脈沖升壓方式下的理想爆破壓力PQ1、PQ2,并且，通過(guò)對(duì)兩種不同升壓方式所得 理想爆破壓力的比較，當(dāng)%^SIO%時(shí)，表明試樣的爆破壓力主要受氫環(huán)境差值影響， 而其它試驗(yàn)誤差比如升壓操作上的誤差對(duì)試樣的爆破壓力影響較小，因此理想升壓速率下 的爆破壓力為
[0032]本發(fā)明將脈沖升壓方式下的實(shí)際爆破壓力轉(zhuǎn)化為理想升壓速率下的理想爆破壓 力，方便了試驗(yàn)操作過(guò)程，并且利用該試驗(yàn)方法得出的爆破壓力與理想爆破壓力偏差度較 小，提高了試樣爆破壓力數(shù)值的準(zhǔn)確性，為實(shí)際應(yīng)用中高壓氫系統(tǒng)的正確選材提供了指導(dǎo) 意義。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1、2為本發(fā)明夾持腔內(nèi)壓力隨時(shí)間變化曲線。
[0034] 圖1中，Pressurel為理想升壓方式、Pressure2為升壓方式一；圖2中，Pressurel為 理想升壓方式、Pressure〗為升壓方式二。
[0035]本發(fā)明中的符號(hào)說(shuō)明如下：
[0036] ΔΡ:爆破壓力差值；
[0037] △ pt:氫環(huán)境差值；需要說(shuō)明的是，氫環(huán)境差值的計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜，本發(fā)明中氫 環(huán)境差值采用的公式計(jì)算所得值為近似值。
[0038] ( A pt)i:米用升壓方式一時(shí)實(shí)際升壓方式與理想升壓方式之間的氫環(huán)境差值；
[0039] (△ pt)2:米用升壓方式二時(shí)實(shí)際升壓方式與理想升壓方式之間的氫環(huán)境差值；
[0040] f( Apt):爆破壓力差值與氫環(huán)境差值間的數(shù)量模型；
[0041 ] P〇k:以理想的升壓速率r加壓時(shí)，試樣的理想爆破壓力P0k;
[0042] PQ1:通過(guò)升壓方式一計(jì)算的理想爆破壓力；
[0043] PQ2:通過(guò)升壓方式二計(jì)算的理想爆破壓力；
[0044] Po:理想爆破壓力平均值；
[0045] TQk:以理想的升壓速率r加壓時(shí)，試樣的爆破時(shí)間T〇k;
[0046] T:脈沖升壓方式時(shí)一個(gè)升壓周期的時(shí)間；
[0047] Pik:米用升壓方式一的爆破壓力；
[0048] Tik:米用升壓方式一的試樣爆破時(shí)間；
[0049] P2k:米用升壓方式二的爆破壓力；
[0050] T2k:米用升壓方式二時(shí)試樣爆破時(shí)間。
【具體實(shí)施方式】
[0051]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0052] 實(shí)施例1
[0053]以316L的不銹鋼材料進(jìn)行圓盤爆破試驗(yàn)，該試驗(yàn)方法的步驟如下：
[0054] A.建立爆破壓力差值Δ p與氫環(huán)境差值Δ pt間的定量關(guān)系
[0055] A1.選取一組試樣以試驗(yàn)裝置能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)的升壓速率R = 6MPa/min加壓至試樣 爆破，爆破壓力P〇k為60 · 22MPa;
[0056] A2.選取另一組相同試樣，以步驟A1中相同的升壓速率R = 6MPa/min將夾持腔內(nèi)壓 力上升至P，維持該壓力t秒后以升壓速率R = 6MPa/min加壓至試樣爆破，記錄此時(shí)的爆破壓 力 Pot;
[0057] A3 .選取不同的p值和t值，重復(fù)10次步驟A2，記錄對(duì)應(yīng)的不同的爆破壓力Pot，將各 項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于表1中；
[0058]表1.壓力p和維持壓力時(shí)間t的取值及對(duì)應(yīng)的爆破壓力PQt、爆破壓力差值Δρ、氫環(huán) 境差值A(chǔ) pt
[0059]
[
[0061 ] A4.依據(jù)表1中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立起如下的數(shù)值模型，
[0062] Ap = P〇k-P〇t = f( Apt)=0.0039( Apt)-〇.1371 (式 1-1)
[0063] B.如圖1所示，測(cè)定升壓方式一的實(shí)際爆破壓力Plk和爆破時(shí)間Tlk
[0064] B1.當(dāng)需要考察的升壓速率r為0.6MPa/min時(shí)，
[0065] 0 · OIMPa/min彡r彡lOOMPa/min，可采用6MPa/min的升壓速率R(瞬時(shí)升壓速率 0.1 MPa/s)升壓t1 = 6秒后，維持該壓力
，以此達(dá)到
時(shí)間段內(nèi)的平均升壓速率F=a.6MPa/min，從而用平均升壓速率代替理 想升壓速率r;
[0066] Β2·記錄實(shí)際爆破壓力Plk = 55.58MPa和爆破時(shí)間Tlk = 92min;
[0067] C.如圖2所示，測(cè)定升壓方式二的實(shí)際爆破壓力P〇k和爆破時(shí)間T2k
[0068] Cl.需要考察的升壓速率為r為0.6MPa/min，采用瞬時(shí)升壓速率0.1 MPa/s升壓t2 = 3秒后，維持該壓力T2-2t2 = 54秒后，再次米用升壓速率R升壓t2 = 3秒，以 時(shí)間段的平均升壓速率F代替理想升壓速率r;
[0069] C2 ·記錄實(shí)際爆破壓力P2k = 55 · 55MPa和爆破時(shí)間T2k = 93min;
[0070] D.計(jì)算理想爆破壓力Po
[0071] D1.將升壓方式一的氫環(huán)境差值（ApthR入公式1中，計(jì)算其理想升壓速率為r為 0 · 6MPa/min時(shí)的爆破壓力PQ1，即為PQ1-Plk = f ( Δ pt)!，PQ1即為公式中P〇k，其中，
[0072] ( Apt)i = RtiTik/2-Pik*(T〇k-Tik) (式2)
[0073] 將Tik = 92min，pik = 55.58MPaR = 6MPa/min，ti = 6秒=0· lmin，代入式 2中，得到如下式1-2，
[0074] ( Apt)i = 5140.96-92.63p〇k (式 1-2)
[0075] 再將式1-2代入公式1-1中，得到
[0076] Ap = Pok-Plk = 〇.〇412( Δ pt)+0.0514 = 0 ·0412*(5140· 96-92.63P〇k)+0.0514解出 P〇k = 55.55MPa，即為通過(guò)升壓方式一計(jì)算的理想爆破壓力P01;
[0077] D2.將升壓方式二的氫環(huán)境差值（Apt)2代入公式1中，計(jì)算其理想升壓速率r為 0 · 6MPa/min時(shí)的爆破壓力PQ2，即為PQ2-P2k = f ( Δ pt)2，PQ2即為公式中P〇k，其中，
[0078] ( Apt)2 = -P2k(T〇k-T2k) (式3)
[0079] 將R = 6MPa/min，t2 = 3秒，T2k = 93min，P2k = 56.88MPa:
?戈入式3中，得到 如下式1-3，
[0080] ( Apt)2 = 5289.84-94.8p〇k (式 1-3)
[0081 ] 再將式1-3代入式1-1中，得到：
[0082] Ap = Pok-P2k = 〇.〇412( Δ pt)+0.0514 = 0 ·0412*(5289·84-94.8P〇k)+0.0514解出 P〇k = 55.88MPa，即為通過(guò)升壓方式二計(jì)算的理想爆破壓力P02;
[0083] D3.由于^^ = 0.44%￡10(1/()，說(shuō)明試樣的爆破壓力主要受氫環(huán)境差值影響，而 其它試驗(yàn)誤差對(duì)試樣的爆破壓力影響較小，因此升壓速率為〇.6MPa/min時(shí)的爆破壓力為
[0084] 實(shí)施例2
[0085]以無(wú)縫氣瓶鋼材料進(jìn)行圓盤爆破試驗(yàn)，該試驗(yàn)方法的步驟如下：
[0086] A.建立爆破壓力差值Δ p與氫環(huán)境差值Δ pt間的定量關(guān)系
[0087] A1.選取一組試樣以試驗(yàn)裝置能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)的升壓速率R=10MPa/min加壓至試樣 爆破，爆破壓力P〇k為40 · 08MPa;
[0088] A2.選取另一組相同試樣，以步驟A1中相同的升壓速率R=10MPa/min將夾持腔內(nèi) 壓力上升至P，維持該壓力t秒后以升壓速率R= 10MPa/min加壓至試樣爆破，記錄此時(shí)的爆 破壓力Pot;
[0089] A3.選取不同的p值和t值，重復(fù)9次步驟A2，記錄對(duì)應(yīng)的不同的爆破壓力Pot，將各項(xiàng) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于表2中；
[0090] 表2.壓力p和維持壓力時(shí)間t的取值及對(duì)應(yīng)的爆破壓力PQt、爆破壓力差值Δρ、氫環(huán) 境差值A(chǔ) pt
[0091]
[0092] A4.依據(jù)表2中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立起如下的數(shù)值模型，
[0093] Ap = P0k-P0t = f( Apt) =0.015( Apt)+0.293 (式2-1)
[0094] B.如圖1所示，測(cè)定升壓方式一的實(shí)際爆破壓力Plk和爆破時(shí)間Tlk
[0095] B1.當(dāng)需要考察的升壓速率r為0.01MPa/min時(shí)，可采用升壓速率R = 0.3MPa/min (瞬時(shí)升壓速率0. 〇〇5MPa/s)升壓t = 2秒后，維持該壓58秒，以此達(dá)到lmin時(shí)間段內(nèi)的平均 升壓速率Γ =0.0丨MPa/min，從而用平均升壓速率代替理想升壓速率r;
[0096] B2 ·記錄實(shí)際爆破壓力Plk = 27 · 88MPa和爆破時(shí)間Tlk = 2788min;
[0097] C.如圖2所示，測(cè)定升壓方式二的實(shí)際爆破壓力P2k和爆破時(shí)間T2k
[0098] Cl.需要考察的升壓速率為r為0.01MPa/min，采用瞬時(shí)升壓速率0.005MPa/s升壓 t2 = 1秒后，維持該壓力T2-2t2 = 58秒后，再次米用升壓速率R升壓t2 = 1秒，以lmin時(shí)間段的 平均升壓速率F代替理想升壓速率r;
[0099] C2 ·記錄實(shí)際爆破壓力P2k = 32 · 45MPa和爆破時(shí)間T2k = 3245min;
[0100] D.計(jì)算理想爆破壓力P〇
[0101] D1.將升壓方式一的氫環(huán)境差值（ApthR入公式1中，計(jì)算其理想升壓速率為r為 O.OIMPa/min時(shí)的爆破壓力PQ1，即為PQ1-Plk = f( AptkPtn即為公式中P〇k，其中，
[0102] ( Apt)i = RtiTik/2-Pik*(T〇k-Tik) (式2)
[0103] 將Tik= 2788min，Pik = 27 · 88MPa，7；, = ，R = 〇 · 3MPa/min，ti = 2秒=(1/30) min，代入式2中，得到如下式2-2，
[0104] ( Apt)i = 77743.38-2788P〇k (式2-2)
[0105] 再將式2-2代入公式2-1中，得到
[0106] Δ p = Pok-Plk = 〇 ·〇15( Δ pt)+0 · 293 = 0 ·015*(78565 · 84_2788P〇k)+0 · 293
[0107] 解出P〇k = 27.89MPa，即為通過(guò)升壓方式一計(jì)算的理想爆破壓力P01;
[0108] D2.將升壓方式二的氫環(huán)境差值（Apt)2代入公式1中，計(jì)算其理想升壓速率r為 0.01MPa/min時(shí)的爆破壓力P〇 2,即為P〇2-P2k = f( Apt)2，P〇2即為公式中P〇k，其中，
[0109] ( Apt)2 = -P2k(T〇k-T2k) (式3)
[0110] 將T2k = 3245min，P2k = 32 · 45MPa，7;u = ，R = 0 · 3MPa/min，t2 = 1 秒=(1 /60) min，代入式3中，得到如下式2-3，
[0111] ( Δ pt)2= 105300 · 25-3245p〇k (式2-3)
[0112] 再將式2-3代入公式2-1中，得到
[0113] Δ p = Pok-P2k = 〇 ·〇15*( 105300 · 25_3245P〇k)+0 · 293
[0114] 解出P〇k = 32.46MPa，即為通過(guò)升壓方式二計(jì)算的理想爆破壓力P02;
[0115] D3.由于I，1-，1=7.6% <10%，說(shuō)明試樣的爆破壓力主要受氫環(huán)境差值影響，而 其它試驗(yàn)誤差對(duì)試樣的爆破壓力影響較小，因此升壓速率為0.01MPa/min時(shí)的爆破壓力為
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【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種常溫高壓氨環(huán)境下材料氨脆試驗(yàn)方法，試樣的升壓速率保持在O.OIM化/min~ lOOMPa/min范圍內(nèi)，其特征在于該試驗(yàn)方法的步驟如下： A. 建立爆破壓力差值Δ P與氨環(huán)境差值Δ pt間的定量關(guān)系 A1.選取一組試樣，W試驗(yàn)裝置能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)的升壓速率R加壓至試樣爆破，記錄此時(shí) 的爆破壓力Pok; A2.選取另一組相同試樣，W步驟A1中相同的升壓速率時(shí)尋夾持腔內(nèi)壓力上升至P，維持 該壓力t秒后W升壓速率R加壓至試樣爆破，記錄此時(shí)的爆破壓力Pot; A3.選取不同的P值和t值，重復(fù)m次步驟A2,其中m為>8的正整數(shù)，記錄對(duì)應(yīng)的不同的爆 破壓力Pot; A4.依據(jù)步驟A2和A3的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性模擬，建立數(shù)值模型如下： A p = P〇k-P〇t = f ( Δ pt)(式 1) B. 測(cè)定升壓方式一的實(shí)際爆破壓力Pik和爆破時(shí)間Tik B1.當(dāng)需要考察的升壓速率為r，0.01MPa/min《;r《 lOOMPa/min，可采用升壓速率R升壓 ti秒后，維持該壓力打秒，^打=^時(shí)間段的平均升壓速率產(chǎn)代替理想升壓速率'，其 r r 中 Ti《lmin; B2.試樣爆破結(jié)束后，記錄實(shí)際爆破壓力Pik和爆破時(shí)間Tik; C. 測(cè)定升壓方式二的實(shí)際爆破壓力P2k和爆破時(shí)間T2k Cl.同樣的，需要考察的升壓速率為'，0.0謹(jǐn)?3/111111《'《1001?3/111111，采用升壓速率1? 升壓t2秒后，維持該壓力T2-2t2秒，再次采用升壓速率R升壓t2秒，時(shí)間段的平均 r 升壓速率戶代替理想升壓速率r，其中，Τ2《Imin; C2.試樣爆破結(jié)束后，記錄實(shí)際爆破壓力P2k和爆破時(shí)間T2k; D. 計(jì)算理想爆破壓力Po D1.將采用升壓方式一時(shí)實(shí)際升壓方式與理想升壓方式之間的氨環(huán)境差值（Apt)i代入 式1中，計(jì)算其理想升壓速率為r時(shí)的爆破壓力Poi，即為Poi-Pik = f ( Δ pt)i，其中，（Δ pt)i的 取值公式為： (Δ pt)i = IU化k/2-Pik*(T〇k-Tik)(式2) D2.將采用升壓方式二時(shí)實(shí)際升壓方式與理想升壓方式之間的氨環(huán)境差值（Apt)2代入 式1中，計(jì)算其理想升壓速率為r時(shí)的爆破壓力P〇2,即為P〇2-P2k = f ( A pt)2,其中，（A pt)2的 取值公式為： (Apt)2 = P2k(T2k-T〇k)(式 3) D3 .式2及式3中T〇k = P〇k/:r;義用升壓方式一時(shí)Pok即為Poi，義用升壓方式二時(shí)Pok即為 P〇2 ； 計(jì)算得升壓方式一的爆破壓力為P〇l = Plk+f(Apt)l;升壓方式二的爆破壓力為P〇2 = P2k +f( A pt)2; 〇4.當(dāng)^^^^1〇%時(shí)，理想升壓速率為r時(shí)的試樣的理想爆破壓力為4 =，氣口 '02- L2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常溫高壓氨環(huán)境下材料氨脆試驗(yàn)方法，其特征在于，A步 驟中爆破壓力差值A(chǔ) p與氨環(huán)境差值Δ pt間的定量關(guān)系如下： A P二Pok-Pot二f ( Δ pt)二k( Δ pt)+l，其中k卓0〇
【文檔編號(hào)】G01N3/12GK105973711SQ201610272642
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】胡盼, 陳學(xué)東, 范志超, 孔韋海, 崔軍, 張強(qiáng)
【申請(qǐng)人】合肥通用機(jī)械研究院, 合肥通用機(jī)械研究院特種設(shè)備檢驗(yàn)站