System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置及方法制造方法及图纸_技高网

一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置及方法制造方法及图纸

技术编号:41812245 阅读:10 留言:0更新日期:2024-06-24 20:30
本发明专利技术公开了一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置及方法,包括支架、试样吊篮以及导气管,所述支架上部安装有加热炉,加热炉的内壁安装有电阻带,所述试样吊篮安装在加热炉的中心处,试样吊篮的底部用于放置燃点测试试样,试样吊杆的上部安装有用于监测燃点测试试样温度变化的热电偶组,加热炉的内部还安装有用于监测加热炉内部温度变化的第一热电偶,第一热电偶连接温控模块,热电偶组连接数据记录模块,所述导气管一端与加热炉连接,导气管另一端连接气瓶,且导气管上安装有用于控制气氛流量的流量计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测试,具体为一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置及方法


技术介绍

1、镁合金具有密度低,比强度和比刚度高,铸造和机械加工性能好,电磁屏蔽性能及可回收、循环利用性好等特点,被誉为最轻的工程结构材料,可部分或全部替代钢、铝等结构材料。近年来,随着环保节能意识的增强,国际国内均提出了工业产品轻量化的要求,镁合金作为最轻的工程结构材料在各工业领域的应用呼声愈高。

2、faa(美国联邦航空管理局)1992年发布的tso-c127《旋翼类和运输类飞机座椅系统》一直沿用美国汽车工程师学会制定的座椅标准,其明确规定禁止使用镁合金材料座椅。但近年来,随着航空航天构件轻量化要求的提出,镁合金以其高的比强度和比刚度、高电磁屏蔽、高阻尼、良好的尺寸稳定性、导热导电性,以及优异的铸造、切削加工性能和易回收利用等优点打破了僵局。2014年6月faa颁布了tso-c127b,在原来的基础上进行了大量的更新及细化,其中为了减重放开了对于镁合金材料座椅等的使用。截至目前,虽然镁合金的力学性能不断改善,但由于镁合金高温下氧化时表面难以形成具有保护作用的致密均匀氧化膜以及镁合金基体中无耐热性好的高温熔点相,其阻燃性能一直未有效改善,镁合金一旦燃烧便剧烈不可控,这一特点为镁合金的制备、生产和后续加工处理如:焊接、锻造、轧制等带来了很大的困难,制约了镁合金在工业领域的广泛推广应用。

3、提高镁合金的阻燃与抗高温氧化性能,并通过一系列的测试证明其在商业应用时的安全性,镁合金的应用将引起广泛关注。这其中对镁合金燃点的测试必不可少,但目前采用的燃点测试装置有以下几种:(1)火焰喷射燃点测试装置;(2)锥形量热仪燃点测试装置;(3)电阻炉燃点测试装置等。上述燃点测试装置虽能进行镁合金燃点测试,但存在一定的弊端。如火焰喷射燃点测试装置一定程度上模拟了火灾现场镁合金的受热情况,但由于合金被喷射时直接暴露在空气中,合金表面温度受外界因素影响较大,因此测得的镁合金燃点存在较大误差;锥形量热仪燃点测试装置是以氧消耗原理为基础的新一代材料燃烧性能测定仪,其获得的镁合金燃烧时的燃烧参数有多种,包括释热速率、总释放热、有效燃烧热、点燃时间、烟及毒性参数和质量变化参数等,但其结构复杂操作繁琐且价格昂贵,常作为镁合金燃点及燃烧性能测试的辅助实验仪器;电阻炉燃点测试装置是大多数镁合金燃点及高温氧化性能研究工作者常用的设备,其结构简单、操作方便、使用灵活,但存在的问题在于,测试过程中当炉内温度较高时炉内空气稀薄且得不到补充,试样所处环境偏离实际环境,测定的镁合金燃点很大程度上偏离真实值。并且以上燃点测试装置仅能进行空气环境下镁合金的燃点测试,局限性较大。

4、因此,有必要提供一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置及方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。


技术实现思路

1、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,包括支架、试样吊篮以及导气管,所述支架上部安装有加热炉,加热炉的内壁安装有电阻带,所述试样吊篮安装在加热炉的中心处,试样吊篮的底部用于放置燃点测试试样,试样吊杆的上部安装有用于监测燃点测试试样温度变化的热电偶组,加热炉的内部还安装有用于监测加热炉内部温度变化的第一热电偶,第一热电偶连接温控模块,热电偶组连接数据记录模块,所述导气管一端与加热炉连接,导气管另一端连接气瓶,且导气管上安装有用于控制气氛流量的流量计。

2、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述加热炉的内部安装有位于试样吊篮外侧的辐射筒,辐射筒与加热炉之间形成外环腔,外环腔的上端与辐射筒的筒腔的上端相连通,所述导气管包括有与外环腔的下端连接的分流支气管,加热炉的底部设有与辐射筒筒腔连通的通孔。

3、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述辐射筒的上端外壁与外环腔的上端之间的环腔设有可转动的搅合扇叶。

4、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述辐射筒的上端内壁安装有竖向的呈圆周分布的分流隔板。

5、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述第一热电偶设置在辐射筒的筒腔内部。

6、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述燃点测试试样的中部设有中心孔,所述热电偶组包括第二热电偶、第三热电偶,第二热电偶用于监测燃点测试试样的外表面温度变化,第三热电偶用于插入中心孔中,用于监测燃点测试试样的内部温度变化,且所述第二热电偶上还安装有导热辊带。

7、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述中心孔的深度为燃点测试试样的高度的一半。

8、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述导热辊带包括有挂板,挂板安装在第二热电偶的监测端,挂板上安装有上下对称分布的转辊一,在竖向上的转辊一的外侧设有上下对称分布的转辊二,两组转辊二的外侧套有用于与燃点测试试样温度传导的导热带片,导热带片的内带紧贴在燃点测试试样的外表面上,两组转辊一辊压在导热带片的外带上,使得导热带片的内带和导热带片的外带相互贴触,所述导热带片的外带的带面与第二热电偶的监测端相互贴触,且所述第二热电偶安装在集载板上,加热炉的外部安装有用于控制集载板升降移动的升降杆。

9、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述通孔的下方设有收集箱。

10、一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置的测试方法,其包括以下步骤:

11、s1:制备所需燃点测试的燃点测试试样;

12、s2:所述燃点测试试样的表面采用砂纸进行打磨处理,再通过丙酮进行清洗并吹干;

13、s3:将所述燃点测试试样放入试样吊篮中;

14、s4:设定燃点测试升温速率;

15、s5:由气瓶供给燃点测试所需的气氛;

16、s6:接通设备电源,开始气氛作用下的燃点测试,并观察试样表面变化,关注温度数据。

17、与现有技术相比,本专利技术提供了一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置及方法,具备以下有益效果:

18、1、本专利技术使得在对镁合金燃点测试的过程中,能够测试各种气氛环境下镁合金燃点,并且气氛可以得到持续补充,且使得加热炉内的温度均衡波动,使得镁合金得到充分均匀的热传导,这极大的拓宽了镁合金燃点测试范畴,能大大扩展研究工作者对镁合金性能的了解。

19、2、本装置采用热辐射加热方式,加热均匀、加热速率可控性好,且通过对气氛流动的流向进行引导,使其均匀的流向镁合金表面,以便使镁合金表面呈现均匀变化,并通过采用同时对镁合金表面和内部的温度变化的监测,使得获取的燃点的数据拐点精度更高;另外,采用导热辊带的导热接触方式,使得镁合金表面和接触区域的表面均得到与气氛的相互作用,从而进一步提升燃点数据拐点获取的精确度。

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【技术保护点】

1.一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,包括支架(4)、试样吊篮(61)以及导气管(2),其特征在于,所述支架(4)上部安装有加热炉(41),加热炉(41)的内壁安装有电阻带(43),所述试样吊篮(61)安装在加热炉(41)的中心处,试样吊篮(61)的底部用于放置燃点测试试样(7),试样吊杆(61)的上部安装有用于监测燃点测试试样(7)温度变化的热电偶组(62),加热炉(41)的内部还安装有用于监测加热炉(41)内部温度变化的第一热电偶(51),第一热电偶(51)连接温控模块(5),热电偶组(62)连接数据记录模块(6),所述导气管(2)一端与加热炉(41)连接,导气管(2)另一端连接气瓶(3),且导气管(2)上安装有用于控制气氛流量的流量计(1)。

2.根据权利要求1所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述加热炉(41)的内部安装有位于试样吊篮(61)外侧的辐射筒(44),辐射筒(44)与加热炉(41)之间形成外环腔,外环腔的上端与辐射筒(44)的筒腔的上端相连通,所述导气管(2)包括有与外环腔的下端连接的分流支气管(21),加热炉(41)的底部设有与辐射筒(44)筒腔连通的通孔(47)。

3.根据权利要求2所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述辐射筒(44)的上端外壁与外环腔的上端之间的环腔设有可转动的搅合扇叶(45)。

4.根据权利要求3所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述辐射筒(44)的上端内壁安装有竖向的呈圆周分布的分流隔板(46)。

5.根据权利要求4所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述第一热电偶(51)设置在辐射筒(44)的筒腔内部。

6.根据权利要求1所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述燃点测试试样(7)的中部设有中心孔(71),所述热电偶组(62)包括第二热电偶(621)、第三热电偶(622),第二热电偶(621)用于监测燃点测试试样(7)的外表面温度变化,第三热电偶(622)用于插入中心孔中,用于监测燃点测试试样(7)的内部温度变化,且所述第二热电偶上还安装有导热辊带(63)。

7.根据权利要求6所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述中心孔(71)的深度为燃点测试试样(7)的高度的一半。

8.根据权利要求6所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述导热辊带(63)包括有挂板(631),挂板(631)安装在第二热电偶(621)的监测端,挂板(631)上安装有上下对称分布的转辊一(632),在竖向上的转辊一(632)的外侧设有上下对称分布的转辊二(633),两组转辊二(633)的外侧套有用于与燃点测试试样(7)温度传导的导热带片(634),导热带片(634)的内带紧贴在燃点测试试样(7)的外表面上,两组转辊一(632)辊压在导热带片(634)的外带上,使得导热带片(634)的内带和导热带片(634)的外带相互贴触,所述导热带片(634)的外带的带面与第二热电偶(621)的监测端相互贴触,且所述第二热电偶(621)安装集载板(65)上,加热炉(41)的外部安装有用于控制集载板(65)升降移动的升降杆(64)。

9.根据权利要求2所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述通孔(47)的下方设有收集箱(42)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置的测试方法,其特征在于,其包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,包括支架(4)、试样吊篮(61)以及导气管(2),其特征在于,所述支架(4)上部安装有加热炉(41),加热炉(41)的内壁安装有电阻带(43),所述试样吊篮(61)安装在加热炉(41)的中心处,试样吊篮(61)的底部用于放置燃点测试试样(7),试样吊杆(61)的上部安装有用于监测燃点测试试样(7)温度变化的热电偶组(62),加热炉(41)的内部还安装有用于监测加热炉(41)内部温度变化的第一热电偶(51),第一热电偶(51)连接温控模块(5),热电偶组(62)连接数据记录模块(6),所述导气管(2)一端与加热炉(41)连接,导气管(2)另一端连接气瓶(3),且导气管(2)上安装有用于控制气氛流量的流量计(1)。

2.根据权利要求1所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述加热炉(41)的内部安装有位于试样吊篮(61)外侧的辐射筒(44),辐射筒(44)与加热炉(41)之间形成外环腔,外环腔的上端与辐射筒(44)的筒腔的上端相连通,所述导气管(2)包括有与外环腔的下端连接的分流支气管(21),加热炉(41)的底部设有与辐射筒(44)筒腔连通的通孔(47)。

3.根据权利要求2所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述辐射筒(44)的上端外壁与外环腔的上端之间的环腔设有可转动的搅合扇叶(45)。

4.根据权利要求3所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述辐射筒(44)的上端内壁安装有竖向的呈圆周分布的分流隔板(46)。

5.根据权利要求4所述的一种不同气氛环境下镁合金燃点测试装置,其特征在于,所述第一热电偶(51)设置在辐射筒(44)的筒腔内部。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:程春龙周高林渠博岳琨吕复强龚玉峰姚瑞东樊宇陈正乐启炽
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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