GBT - 氢气储存输送系统-第2部分：金属材料与氢环境相容性试验方法.docx

1、ICS点 击 此 处 添 加 中 国 标 准 文 献 分 类 号中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准GB/T XXXXXXXXX氢 气 储 存 输 送 系 统第 2 部分： 金属材料 与氢环境 相容性试 验方 法Storage and transportation systems for gaseous hydrogenPart 2: Test methods for evaluating metallic material compatibility in compressed hydrogen atmosphere点 击 此 处 添 加 与 国 际 标 准 一 致 性 程 度 的 标

2、 识（征求意见稿）（ 本 稿 完 成 日 期 ： ）XXXX - XX - XX 发布 XXXX - XX - XXGB/T XXXXXXXXXI目 次前言 .II1 范 围 12 规 范 性 引 用 文 件 13 术 语 和 定 义 14 符 号 25 通 用 要 求 .26 试 验 方 法 .5附录 A（ 资 料 性 附 录 ） 试 验 设 备 主 体 的 基 本 结 构 8GB/T XXXXXXXXXII前 言本 标 准 GB/T XXXX 氢 气 储 存 输 送 系 统 分 为 以 下 部 分 ：第 1部 分 ： 通 用 要 求 ；第 2部 分 ： 金 属 材 料 与 氢 环 境 相

3、容 性 试 验 方 法 ；第 3部 分 ： 金 属 材 料 氢 脆 敏 感 度 试 验 方 法 ；第 4部 分 ： 氢 气 储 存 系 统 技 术 要 求 ；第 5部 分 ： 氢 气 输 送 系 统 技 术 要 求 ；第 6部 分 ： 氢 气 压 缩 系 统 技 术 要 求 ；第 7部 分 ： 氢 气 充 装 系 统 技 术 要 求 ；第 8部 分 ： 防 火 防 爆 技 术 要 求 。本 部 分 为 GB/T XXXX的 第 2部 分 。 本 部 分 按 照 GB/T 1.12009给 出 的 规 则 起 草 。 本 部 分 由 全 国 氢 能 标 准 化 技 术 委 员 会 （ SAC/T

4、C 309） 提 出 并 归 口 。 本 部 分 起 草 单 位 ： XXXX、 XXXX、 XXXX、 XXXX。 本 部 分 主 要 起 草 人 ： XXX、 XXX、 XXX、 XXX。GB/T XXXXXXXXX1氢气储存输送系统第 2 部分：金属材料与氢环境相容性试验方法1 范围本 标 准 规 定 了 金 属 材 料 与 氢 环 境 相 容 性 试 验 的 通 用 要 求 、 试 验 方 法 等 。 本 标 准 适 用 于 金 属 材 料 在 氢 环 境 中 的 拉 伸 性 能 、 疲 劳 性 能 以 及 断 裂 力 学 性 能 的 测 定 。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文

5、 件 对于 本文 件的 应用 是 必 不 可少 的。 凡 是 注日 期 的 引 用文 件， 仅 所 注日 期 的 版 本适 用于 本 文 件 。 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 其 最 新 版 本 （ 包 括 所 有 的 修 改 单 ） 适 用 于 本 文 件 。GB/T 228.1 金 属 材 料 拉 伸 试 验 第 1部 分 ： 室 温 试 验 方 法GB/T 3075 金 属 材 料 疲 劳 试 验 轴 向 力 控 制 方 法 GB/T 3634.2氢气 第 2部 分 ： 纯 氢 、 高 纯 氢 和 超 纯 氢 GB 3836.1 爆 炸 性 环 境 第 1部 分 ： 设

6、 备 通 用 要 求GB 4962 氢 气 使 用 安 全 技 术 规 程GB/T 6398 金 属 材 料 疲 劳 试 验 疲 劳 裂 纹 扩 展 方 法GB/T 10623 金 属 材 料 力 学 性 能 试 验 术 语GB/T 15248 金 属 材 料 轴 向 等 幅 低 循 环 疲 劳 试 验 方 法 GB/T 21143 金 属 材 料 准 静 态 断 裂 韧 度 的 统 一 试 验 方 法 GB/T 29729 氢 系 统 安 全 的 基 本 要 求GB 50516 加 氢 站 技 术 规 范TSG 21 固 定 式 压 力 容 器 安 全 技 术 监 察 规 程3 术 语 和

7、定 义GB/T 10623 界 定 的 以 及 下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件 。3.1环境箱 test chamber为 材 料 在 高 压 气 体 环 境 下 测 试 提 供 的 密 闭 装 置 。3.2内部测量装置 internal load cell安装于 环境 箱的 内部 ， 用 于测量 加载 杆轴 向力 、 试 样变形 等的 装置 ， 其主 要 部件通 常与 氢 气直 接接触。3.3外部测量装置 external load cellGB/T XXXXXXXXX2安 装 于 环 境 箱 的 外 部 ， 用 于 测 量 加 载 杆 轴 向 力 、 横 梁 位 移 等

8、 的 装 置 。3.4排放管 vent pipe试 验 设 备 中 用 于 直 接 向 大 气 中 排 放 气 体 的 管 道 。3.5对比环境试验 reference environment test为 了 对 比 评 价 氢 气 对 材 料 性 能 的 劣 化 程 度 而 在 大 气 环 境 或 惰 性 气 体 环 境 下 开 展 的 材 料 性 能 试 验 。4 符号下 列 符 号 适 用 于 本 文 件 。 P试 验 压 力 ， MPa。 R力 值 比 ， 最 小 力 与 最 大 力 之 比 。 T试 验 温 度 ， 。da/dN疲 劳 裂 纹 扩 展 速 率 ， 力 循 环 一 次

9、的 疲 劳 裂 纹 扩 展 量 ， mm /cycle。 K应 力 强 度 因 子 范 围 ， 最 大 与 最 小 应 力 强 度 因 子 值 之 差 ， MPam1/2。5 通 用 要 求5.1 一 般 要 求5.1.1 金 属 材 料 与 高 压 氢 环 境 相 容 性 试 验 设 备 主 体 的 基 本 结 构 参 见 附 录 A。5.1.2 如 试 验 设 备连 续 15 天 以上 未 使 用 ， 再 次 使用 时， 应 先 采 用 惰 性 气体 对 环境 箱增 压至试 验压 力并 保压 10 min 以 上 ， 检 查 无 明 显 泄 漏 后 ， 方 可 进 行 试 验 。5.1.3

10、 应 尽 量 减 少 对 试 样 的 标 距 段 进 行 冷 加 工 。5.1.4 应 采 用 适 当 的 方 法 清 洗 试 样 表 面 的 油 污 和 杂 质 ， 试 样 清 洗 后 应 妥 善 保 存 ， 不 得 用 手 直 接 接 触 试 样 表 面 。5.2 试 验 设 备5.2.1 一 般 要 求5.2.1.1 试 验 设 备 应 满 足 GB/T 29729 的 相 关 规 定 。5.2.1.2 在 试 验 压 力 和 试 验 温 度 范 围 内 ， 试 验 设 备 中 与 氢 直 接 接 触 部 件 所 选 用 的 材 料 应 经 验 证 与 氢 具 有 良 好 的 相 容 性

11、 。5.2.1.3 试 验 设 备 宜 具 备 温 度 调 节 系 统 ， 并 可 在 一 定 的 范 围 内 调 节 环 境 箱 内 的 温 度 。5.2.1.4 试 验 设 备 中 所 使 用 的 电 气 设 备 应 设 置 防 静 电 接 地 装 置 ， 并 符 合 GB 3836.1 的 相 关 规 定 。5.2.1.5 宜 采 用 适 当 的 装 置 平 衡 作 用 在 加 载 杆 上 因 环 境 箱 内 部 压 力 所 产 生 的 轴 向 力 。5.2.1.6 试 验 设 备 还 应 满 足 以 下 要 求 ：a) 设 置 超 压 泄 放 装 置 、 阻 火 器 等 安 全 附 件

12、 ；b) 能 远 程 实 时 监 测 系 统 的 安 全 状 态 及 压 力 、 温 度 等 参 数 ；3GB/T XXXXXXXXXc) 当 系 统 出 现 异 常 、 故 障 或 失 灵 时 ， 应 能 自 动 启 动 急 停 装 置 ， 报 警 装 置 应 能 及 时 报 警 。5.2.1.7 试 验 设 备 的 气 体 排 放 系 统 应 设 置 流 量 控 制 装 置 ， 并 满 足 GB 4962 的 有 关 规 定 。5.2.1.8 试 验 设 备 排 放 管 的 设 置 应 符 合 GB 50516 中 的 相 关 规 定 。5.2.2 环境箱5.2.2.1 环 境 箱 的 材

13、 料 、 设 计 、 制 造 、 使 用 管 理 、 定 期 检 验 等 应 符 合 TSG 21 的 相 关 规 定 。5.2.2.2 环 境 箱 的 设 计 应 考 虑 疲 劳 载 荷 及 氢 气 对 材 料 性 能 劣 化 的 影 响 。5.2.2.3 环 境 箱 的 设 计 寿 命 （ 循 环 次 数 ） 不 得 低 于 预 期 使 用 年 限 内 的 压 力 循 环 次 数 。5.2.2.4 试 验 结 束 后 ， 环 境 箱 内 应 充 装 适 量 的 惰 性 气 体 进 行 保 护 。5.2.3 测 量 装 置5.2.3.1 内 部 测 量 装 置5.2.3.1.1 内 部 测

14、量 装 置 应 能 承 受 环 境 箱 内 部 的 压 力 载 荷 ， 并 具 备 试 验 所 需 的 精 度 和 分 辨 率 。5.2.3.1.2 内 部 测 量 装 置 的 电 子 元 件 在 高 压 (试 验 设 备 的 设 计 压 力 )氢 气 环 境 中 应 具 有 良 好 的 稳 定 性 。5.2.3.1.3 应 根 据 内 部 测 量 装 置 在 高 压 氢 气 环 境 中 输 出 信 号 随 时 间 的 漂 移 特 性 ， 选 择 合 适 的 时 间 区 间 开 展 试 验 ， 并 对 漂 移 特 性 作 详 细 的 记 录 。5.2.3.2 外 部 测 量 装 置5.2.3.

15、2.1 当 采 用 外 部 载 荷 测 量 装 置 对 试 样 所 受 的 轴 向 力 进 行 测 量 时 ， 应 对 该 测 量 值 做 出 修 正 ， 详 细 记 录 修 正 方 法 ， 并 提 供 文 件 说 明 。 修 正 至 少 应 考 虑 以 下 因 素 ：a) 加 载 杆 上 因 环 境 箱 内 部 压 力 引 起 的 载 荷 ；b) 加 载 杆 与 环 境 箱 之 间 动 密 封 处 的 摩 擦 力 ， 如 果 该 摩 擦 力 随 着 环 境 箱 内 的 氢 气 压 力 变 化 而 变 化 ， 则 应 逐 个 记 录 相 应 试 验 压 力 下 的 摩 擦 力 大 小 及 变

16、化 规 律 。5.2.3.2.2 当 采 用 外 部 位 移 测 量 装 置 时 ， 应 考 虑 试 验 机 弹 性 变 形 对 测 量 结 果 的 影 响 ， 并 应 记 录 消 除 该 影 响 的 方 法 。5.2.3.2.3 疲 劳 试 验 中 不 宜 采 用 外 部 载 荷 测 量 装 置 测 量 试 样 所 受 的 轴 向 力 。5.3 试 验 气 体5.3.1 气 源 的 纯 度5.3.1.1 充 入 环 境 箱 的 氢 气 纯 度 应 大 于 或 等 于 99.999%， 其 中 杂 质 的 含 量 应 满 足 表 1 的 要 求 。表1 氢 气 中 杂 质 的 含 量杂质种类

17、CO2+CO N2 O2 碳氢化合物 H2O含 量 (体 积 分 数 )/10-6 2 2 1 1 3.55.3.1.2 当 选 用 惰 性 气 体 进 行 对 比 环 境 试 验 时 ， 惰 性 气 体 的 纯 度 应 大 于 或 者 等 于 99.999%。5.3.1.3 当 评 价 金 属 材 料 与 含 氢 混 合 气 体 的 相 容 性 时 ， 试 验 用 气 体 的 成 分 应 满 足 该 材 料 服 役 环 境 下 气 体成分 的规 格要 求， 此外 混合气 体中 氧 气和 水分 的含 量 应 不 高于其 规 定范 围的 下限 值。 如果 混 合 气 体 中 氧 气 的 含 量

18、未 明 确 规 定 ， 则 其 值 不 应 超 过 210-6（ 体 积 分 数 ） 。4GB/T XXXXXXXXX5.3.2 置换5.3.2.1 试 验 开 始 前 ， 应 对 环 境 箱 及 供 氢 管 路 系 统 中 的 气 体 进 行 置 换 。 置 换 过 程 应 使 得 试 验 时 氢 气 纯度 能 够 满 足 5.3.3 的 规 定 。5.3.2.2 当 系 统 中 设 置 采 样 容 器 时 ,采 样 容 器 及 其 与 环 境 箱 间 的 连 接 管 路 应 与 环 境 箱 同 时 进 行 置 换 。5.3.2.3 置 换 过 程 应 满 足 以 下 规 定 ：a) 应 采

19、 用 惰 性 气 体 进 行 初 次 置 换 ， 之 后 再 使 用 氢 气 进 行 置 换 ；b) 应 根 据 试 验 系 统 的 情 况 确 定 置 换 过 程 ， 置 换 时 气 体 压 力 不 应 超 过 之 后 的 试 验 压 力 。5.3.2.4 置 换 过 程 中 宜 使 用 真 空 泵 对 环 境 箱 及 管 路 抽 真 空 。5.3.2.5 通 入 氢 气 之 前 ， 环 境 箱 内 氧 气 的 浓 度 宜 低 于 5%； 通 入 空 气 之 前 ， 环 境 箱 内 氢 气 的 浓 度 宜 低 于4%。5.3.3 环 境 箱 内 气 体 的 纯 度5.3.3.1 试 样 加

20、载 前 以 及 试 验 结 束 时 ,均 应 依 据 GB/T 3634.2 中 的 有 关 规 定 对 环 境 箱 内 的 氢 气 纯 度 进 行 检 测 ， 氢 气 中 氧 气 和 水 的 体 积 分 数 应 分 别 小 于 或 等 于 210-6 和 1010-6。5.3.3.2 当 同 时 满 足 以 下 条 件 时 ， 在 检 测 后 6 个 月 内 可 免 除 环 境 箱 内 氢 气 纯 度 的 检 测 ：a) 连续 3 次 对 环 境 箱 内 的 氧 气 和 水 分 含 量 的 测 定 结 果 均 符 合 5.3.3.1 的 规 定 ；b) 气 源 （ 氢 气 和 置 换 用 气

21、 体 ） 纯 度 未 发 生 变 化 ；c) 置 换 的 程 序 和 参 数 未 发 生 变 化 。5.3.3.3 应 记 录 并 保 存 置 换 用 气 体 的 纯 度 、 氢 气 源 的 纯 度 、 环 境 箱 内 试 验 氢 气 含 氧 量 和 含 水 量 的 检 测 结果。5.3.3.4 当 选 用 惰 性 气 体 进 行 对 比 环 境 试 验 时 ， 应 在 试 验 结 束 时 对 环 境 箱 内 的 气 体 成 分 进 行 检 测 ， 其纯 度 应 满 足 5.3.1.2 的 要 求 。5.4 试 验 温 度5.4.1 试 验 温 度 应 取 材 料 在 预 期 工 作 温 度

22、范 围 内 性 能 受 氢 气 劣 化 作 用 最 严 重 时 的 温 度 值 。5.4.2 试 验 过 程 中 应 监 测 并 详 细 记 录 环 境 箱 内 的 温 度 变 化 。5.4.3 试 验 过 程 中 环 境 箱 内 的 温 度 应 在 （ T5） 的 范 围 内 。5.4.4 几 类 常 用 金 属 材 料 的 推 荐 试 验 温 度 参 见 表 2。表2 几 类 常 用 金 属 材 料 的 推 荐 试 验 温 度合金种类 300 系列不锈 钢 镍基合金 碳钢和低合 金钢 铝合金推荐试验温度 -53 室温 室温 室温5.4.5 当 采 用 惰 性 气 体 或 空 气 进 行 对

23、 比 环 境 试 验 时 ， 试 验 温 度 应 与 相 应 的 高 压 氢 环 境 相 容 性 试 验 温 度相 同 ， 且 试 验 过 程 中 环 境 箱 内 的 温 度 应 满 足 5.4.3 的 规 定 。5.5 试 验 压 力5.5.1 材 料 的 试 验 压 力 P 应 大 于 或 等 于 由 该 材 料 制 造 的 承 载 件 的 最 高 允 许 工 作 压 力 。5.5.2 当 环 境 箱 内 氢 气 加 压 至 试 验 压 力 后 ， 应 保 压 至 少 10 min， 然 后 再 进 行 试 验 。5GB/T XXXXXXXXX5.5.3 试 验 过 程 中 应 监 测 并

24、 记 录 环 境 箱 内 的 压 力 变 化 。5.5.4 试 验 过 程 中 环 境 箱 内 的 压 力 应 保 持 在 （ 10.05） P 的 范 围 内 。5.5.5 试 验 过 程 中 可 启 动 增 压 装 置 对 环 境 箱 内 氢 气 进 行 补 压 。5.5.6 当 采 用 惰 性 气 体 进 行 对 比 环 境 试 验 时 ， 试 验 压 力 应 与 相 应 的 高 压 氢 环 境 相 容 性 试 验 压 力 相 同 ，且 试 验 过 程 中 环 境 箱 内 的 压 力 应 满 足 5.5.4 的 规 定 。6 试 验 方 法6.1 慢 应 变 速 率 拉 伸 试 验6.1

25、.1 一 般 要 求6.1.1.1 慢 应 变 速 率 拉 伸 试 验 应 满 足 5 中 的 相 关 规 定 。6.1.1.2 试 验 设 备 应 满 足 GB/T 228.1 的 相 关 要 求 。6.1.1.3 慢 应 变 速 率 拉 伸 试 验 可 采 用 光 滑 圆 棒 试 样 或 带 缺 口 试 样 ； 光 滑 圆 棒 试 样 的 结 构 尺 寸 以 及 制 备 应 符 合 GB/T 228.1 的 相 关 规 定 ； 带 缺 口 圆 棒 试 样 应 采 用 标 准 带 缺 口 试 样 （ 见 图 1） ， 或 采 用 缺 口 应 力 集 中 系 数 大 于 3 的 带 缺 口 试

26、 样 。图1 标 准 带 缺 口 试 样6.1.1.4 慢 应 变 速 率 拉 伸 试 验 宜 采 用 引 伸 计 对 试 样 标 距 段 的 应 变 进 行 测 量 。6.1.2 试 验 程 序6.1.2.1 试 验 的 基 本 程 序 应 符 合 GB/T 228.1 的 相 关 规 定 。6.1.2.2 装 夹 好 试 样 并 将 环 境 箱 密 闭 固 定 后 ， 应 采 用 5.3.2 中 规 定 的 方 法 对 环 境 箱 内 气 体 进 行 置 换 。6.1.2.3 试 验 应 以 恒 位 移 速 率 进 行 。 对 于 光 滑 圆 棒 试 样 ， 其 标 距 段 的 应 变 速

27、 率 应 不 超 过 210-5 s-1； 对 于 带 缺 口 试 样 ， 其 以 缺 口 为 中 心 的 长 度 为 25mm 试 样 段 的 平 均 应 变 速 率 应 不 超 过 210-6 s-1。 6.1.2.4 试 验 结 束 后 ， 应 对 试 样 进 行 测 量 和 断 口 检 测 。6.1.3 试 验 报 告试 验 报 告 应 包 含 以 下 内 容 ：a) 试 验 材 料 的 牌 号 、 化 学 成 分 、 热 处 理 工 艺 、 产 品 规 格 、 取 样 位 置 及 方 位 、 试 样 的 结 构 尺 寸 ；6GB/T XXXXXXXXXb) 试 验 压 力 、 气 体

28、 纯 度 及 杂 质 含 量 、 试 验 温 度 ；c) 试 验 过 程 中 试 样 的 应 变 速 率 ；d) 试 验 过 程 中 的 应 力 -应 变 曲 线 ；e) 依据 GB/T 228.1 确 定 的 试 样 的 屈 服 强 度 、 屈 服 点 的 判 定 方 法 、 抗 拉 强 度 、 伸 长 率 、 断 面 收 缩 率；f) 其 它 试 验 结 果 。6.2 疲 劳 寿 命 试 验6.2.1 一 般 要 求6.2.1.1 疲 劳 寿 命 试 验 应 满 足 5 中 的 相 关 规 定 。6.2.1.2 疲 劳 寿 命 试 验 可 采 用 力 控 制 或 应 变 控 制 。 当 采

29、 用 力 控 制 时 ， 试 验 设 备 应 满 足 GB/T 3075 的相关 规 定 ； 当 采 用 应 变 控 制 时 ， 试 验 设 备 应 满 足 GB/T 15248 的 相 关 规 定 。6.2.1.3 疲 劳 寿 命 试 验 可 采 用 光 滑 圆 棒 试 样 或 带 缺 口 试 样 。 采 用 力 控 制 时 ， 光 滑 圆 棒 试 样 的 结 构 尺 寸 应 符 合 GB/T 3075 的 相 关 规 定 ； 采 用 应 变 控 制 时 ， 光 滑 圆 棒 试 样 的 结 构 尺 寸 应 符 合 GB/T 15248 的 相 关 规 定 。 带 缺 口 圆 棒 试 样 应

30、采 用 标 准 带 缺 口 试 样 （ 见 图 1） ， 或 采 用 缺 口 应 力 集 中 系 数 大 于 或 等 于 3 的带 缺 口 试 样 。6.2.2 试 验 程 序6.2.2.1 采 用 力 控 制 时 ， 试 验 的 基 本 程 序 应 符 合 GB/T 3075 的 相 关 规 定 ； 采 用 应 变 控 制 时 ， 试 验 的 基 本 程 序 应 符 合 GB/T 15248 的 相 关 规 定 。6.2.2.2 装 夹 好 试 样 并 将 环 境 箱 密 闭 固 定 后 ， 应 采 用 5.3.2 中 规 定 的 方 法 对 环 境 箱 内 气 体 进 行 置 换 。6.2

31、.2.3 采 用 力 控 制 时 ， 试 验 过 程 中 试 样 的 应 力 幅 应 保 持 恒 定 ； 带 缺 口 试 样 的 R 值 取 0.1， 光 滑 圆 棒 试 样 的 R 值 取 0.1 或 -1。6.2.2.4 采 用 应 变 控 制 时 ， 试 验 过 程 中 试 样 的 总 轴 向 应 变 幅 或 塑 性 轴 向 应 变 幅 应 保 持 恒 定 。6.2.2.5 试 验 过 程 中 ， 力 或 应 变 应 以 三 角 波 或 正 弦 波 的 形 式 施 加 。6.2.2.6 对 于 低 周 疲 劳 ， 试 验 频 率 不 应 超 过 1 Hz； 对 于 高 周 疲 劳 ， 试

32、 验 频 率 不 应 超 过 20Hz。6.2.3 试 验 报 告试 验 报 告 应 包 含 以 下 内 容 ：a) 试 验 材 料 的 牌 号 、 化 学 成 分 、 热 处 理 工 艺 、 产 品 规 格 、 取 样 位 置 及 方 位 、 试 样 的 结 构 尺 寸 、 试 样 的 表 面 状 态 ；b) 试 验 压 力 、 气 体 纯 度 及 杂 质 含 量 、 试 验 温 度 ；c) 试 验 采 用 的 波 形 ， 频 率 ， 力 值 比 R；d) 应 力 寿 命 曲 线 或 应 变 寿 命 曲 线 。6.3 断 裂 韧 度 试 验6.3.1 一 般 要 求6.3.1.1 断 裂 韧

33、 度 试 验 应 满 足 5 中 的 相 关 要 求 。6.3.1.2 试 验 设 备 应 满 足 GB/T 21143 的 相 关 要 求 。6.3.1.3 试 验 用 试 样 的 结 构 尺 寸 应 满 足 GB/T 21143 的 相 关 要 求 。7GB/T XXXXXXXXX6.3.1.4 应 在 氢 气 环 境 中 进 行 试 样 疲 劳 裂 纹 的 预 制 ， 预 制 过 程 应 满 足 GB/T 21143 的 相 关 要 求 。 疲 劳 裂 纹 预 制 前 应 去 除 试 样 上 的 油 污 ， 并 应 保 证 预 制 裂 纹 过 程 中 ， 试 样 表 面 不 被 杂 质

34、污 染 。6.3.2 试 验 程 序6.3.2.1 试 验 的 基 本 程 序 应 符 合 GB/T 21143 的 相 关 规 定 。6.3.2.2 装 夹 好 试 样 并 将 环 境 箱 密 闭 固 定 后 ， 应 采 用 5.3.2 中 规 定 的 方 法 对 环 境 箱 内 气 体 进 行 置 换 。6.3.2.3 试 验 结 束 后 ， 应 对 试 样 进 行 观 察 和 测 量 。6.3.3 试 验 报 告试 验 报 告 的 内 容 应 满 足 GB/T 21143的 要 求 ， 且 应 包 含 试 验 压 力 、 气 体 纯 度 及 杂 质 含 量 等 。6.4 疲 劳 裂 纹

35、扩 展 速 率 试 验6.4.1 一 般 要 求6.4.1.1 疲 劳 裂 纹 扩 展 速 率 试 验 应 满 足 5 中 的 相 关 规 定 。6.4.1.2 试 验 设 备 应 满 足 GB/T 6398 的 相 关 要 求 。6.4.1.3 试 样 的 结 构 尺 寸 、 取 样 、 制 备 应 符 合 GB/T 6398 的 相 关 规 定 。6.4.1.4 应在试 样 的 最终 热处 理状 态下对 其 进 行 裂纹 的预 制， 预 制 过 程应 符 合 GB/T 6398 的相关 规定 。 裂纹的 预制 可在 空气 中进 行， 预 制 时所 采用 的波 形和 频 率 可 与 疲劳 裂

36、纹 扩展 速率 测 试 时 所采 用的 波形 和 频 率 不 同 。6.4.2 试 验 程 序6.4.2.1 试 验 的 基 本 程 序 应 符 合 GB/T 6398 的 相 关 规 定 。6.4.2.2 装 夹 好 试 样 并 将 环 境 箱 密 闭 固 定 后 ， 应 采 用 5.3.2 中 规 定 的 方 法 对 环 境 箱 内 气 体 进 行 置 换 。6.4.2.3 试 验 中 R 值 应 为 0.10.01， 试 验 频 率 应 为 1 Hz， 加 载 波 形 应 采 用 三 角 波 或 正 弦 波 。6.4.2.4 试 验 中 应 力 强 度 因 子 的 范 围 宜 为 820

37、 MPam1/2。6.4.3 试 验 报 告试 验 报 告 应 包 含 以 下 内 容 ：a) 试验材 料 的牌 号、 化 学成 分 、 热 处理 工艺 、 产 品 规格 、 取 样位 置 及 缺口 方 位、 试 样 的 结 构尺 寸 ；b) 试 验 压 力 、 气 体 纯 度 及 杂 质 含 量 、 试 验 温 度 ；c) 裂纹长 度的 测量 方法 、 测 量 精 度 ， 如 果对 裂纹 长度 的 测量 值进 行 了修 正， 应 记 录 所 采 用的 修正 方法；d) 疲 劳 裂 纹 预 制 过 程 结 束 时 的 应 力 强 度 因 子 范 围 K、 力 值 比 R 以 及 裂 纹 长 度

38、 ；e) 疲 劳 裂 纹 扩 展 试 验 所 采 用 的 载 荷 幅 值 、 力 值 比 R、 频 率 、 波 形 以 及 用 于 计 算 裂 纹 长 度 的 数 据 ；f) 数 据 分 析 方 法 ， 包 括 da/dN 的 计 算 方 法 和 裂 纹 尺 寸 的 修 正 方 法 ；g) da/dN 与 K 的 关 系 曲 线 。8GB/T XXXXXXXXX附 录 A（ 资 料 性 附 录 ） 试 验 设 备 主 体 的 基 本 结 构金 属 材 料 与 高 压 氢 环 境 相 容 性 试 验 设 备 主 体 的 结 构 示 意 图 见 图 A.1 所 示 。 环 境 箱 的 主 要 作

39、用 是 给 试 样 提 供 高 压 氢 气 环 境 。 拉 压 伺 服 机 构 为 试 样 提 供 轴 向 力 。加 载 杆与 拉 压 伺服 机构 连 接 ， 为 试样 提供 轴向 力 。 由 于加 载杆 一端 贯穿 环 境 箱 并 深入 其内 部， 所 以 加 载 杆 受 到 环 境 箱 内 部 高 压 气 体 引 起 的 轴 向 力 作 用 。密 封 结 构 用 于 阻 隔 环 境 箱 内 高 压 气 体 的 泄 漏 。 载 荷 传 递 框 用 于 试 样 一 端 的 固 定 。1加 载 杆 ； 2拉 压 伺 服 机 构 ； 3试 样 ； 4环 境 箱 ；5载 荷 传 递 框 ； 6密 封 结 构 ；图A.1 试 验 设 备 主 体 结 构 示 意 图