【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鼓脹試驗(yàn)的，特別是涉及一種高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具。
技術(shù)介紹
1、微型試件測(cè)試技術(shù)在過(guò)去三十年中得到迅速的發(fā)展，而在這個(gè)領(lǐng)域中最令人矚目的就是小沖桿實(shí)驗(yàn)技術(shù)。現(xiàn)在該技術(shù)已經(jīng)開始用于測(cè)量的材料的彈塑性性能、斷裂韌度、韌-脆轉(zhuǎn)變溫度等各種力學(xué)參數(shù)，也開始在蠕變和損傷的研究中發(fā)揮作用。目前主要有液壓鼓脹實(shí)驗(yàn)裝置和高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)裝置，液壓鼓脹實(shí)驗(yàn)裝置僅能夠作常溫試件的鼓脹試驗(yàn)，不能滿足目前實(shí)驗(yàn)的需求。
2、目前，高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)技術(shù)是一種微型試件在高溫狀態(tài)下的測(cè)試技術(shù)，氣壓鼓脹的試驗(yàn)機(jī)制與爆破片的試驗(yàn)機(jī)制類似，利用空壓機(jī)給增壓泵提供壓縮空氣使壓力容器增壓，采用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)微型試件變形，最終獲得材料性能的一種方法。高溫氣壓鼓脹技術(shù)的試件通常采用直徑為30mm，厚0.5mm的圓片。將樣品焊接于下夾具頂部，樣品在高溫條件下加熱至高溫后，采用壓縮空氣進(jìn)行氣體增壓變形，通過(guò)激光引伸計(jì)測(cè)量位移導(dǎo)桿的位移，通過(guò)壓力傳感器測(cè)量驅(qū)動(dòng)樣品變形的氣體壓力，獲得壓力-拱高曲線，進(jìn)而解算得出材料的強(qiáng)度信息。試件在經(jīng)過(guò)氣壓鼓脹試驗(yàn)之后，原來(lái)的圓平板變得凸出，通過(guò)對(duì)薄片試件進(jìn)行氣壓加載，使之鼓脹并破裂，而在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)記錄載荷-薄片中心位移曲線。金屬材料的強(qiáng)度信息可以由高溫氣壓鼓脹實(shí)驗(yàn)所得的壓力位移曲線做進(jìn)一步的解算得出。
3、但是，現(xiàn)有的高溫氣壓鼓脹實(shí)驗(yàn)設(shè)備匱乏、安全性較低。因此，亟需設(shè)計(jì)一種新的鼓脹試驗(yàn)夾具來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種高
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下方案：
3、本專利技術(shù)提供一種高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，包括機(jī)架、上夾具、下夾具、加熱組件和鎖緊機(jī)構(gòu)，所述上夾具上滑動(dòng)套設(shè)有一豎直設(shè)置的位移頂桿，所述上夾具的底部設(shè)置有一爆破槽，所述下夾具內(nèi)設(shè)置有氣流通道，所述氣流通道的出氣口位于所述下夾具的頂面上，所述下夾具的頂面上密封連接有試件，所述鎖緊機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置于所述機(jī)架上，所述上夾具和所述下夾具通過(guò)所述鎖緊機(jī)構(gòu)將所述試件壓接于所述氣流通道的出氣口與所述爆破槽之間，所述位移頂桿的下端抵在所述試件上、上端與所述機(jī)架的橫梁活動(dòng)連接，所述上夾具與所述下夾具的抵接處設(shè)置有所述加熱組件，所述氣流通道的進(jìn)氣口用于連接增壓組件，所述位移頂桿用于連接位移測(cè)量組件。
4、優(yōu)選的，所述加熱組件包括加熱套筒和溫控器，所述加熱套筒內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述溫控器通訊連接。
5、優(yōu)選的，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括上壓板、下壓板和螺柱，所述上夾具的頂部通過(guò)螺紋連接于所述上壓板中部的螺紋孔內(nèi)，所述下夾具底部的定位凸臺(tái)插接于所述下壓板中部的通孔內(nèi)，所述上壓板和所述下壓板的兩側(cè)通過(guò)所述螺柱連接。
6、優(yōu)選的，所述螺柱為雙頭螺柱且兩端分別連接有鎖緊螺母，所述螺柱至少長(zhǎng)20cm；所述下壓板卡接于所述機(jī)架底部的臺(tái)階面內(nèi)，所述機(jī)架的底部設(shè)置有一對(duì)固定塊，所述固定塊上相對(duì)設(shè)置有所述臺(tái)階面。
7、優(yōu)選的，所述機(jī)架頂部的橫梁上設(shè)置有一彈簧定位銷，所述彈簧定位銷與所述位移頂桿的頂部凸塊相抵觸；所述機(jī)架、所述上夾具、所述下夾具和所述鎖緊機(jī)構(gòu)的材質(zhì)包括不銹鋼；所述位移頂桿、所述爆破槽、所述氣流通道的出口與所述試件共軸線設(shè)置。
8、優(yōu)選的，所述爆破槽的橫截面尺寸大于所述上夾具中的位移頂桿的滑動(dòng)孔的橫截面尺寸，所述爆破槽的深度至少為6mm。
9、優(yōu)選的，所述上夾具中位移頂桿的滑動(dòng)孔為一階梯槽，所述階梯槽內(nèi)設(shè)置有豎直導(dǎo)向組件，所述豎直導(dǎo)向組件包括兩個(gè)直線軸承和一個(gè)定位軸套，所述直線軸承位于所述定位軸套的兩端，所述階梯槽的頂部螺紋連接有一帶有中孔的螺紋封蓋，所述螺紋封蓋的下端抵接于上端的直線軸承上；所述上夾具的外部設(shè)置有拆裝工具的夾持平面。
10、優(yōu)選的，所述下夾具的下方設(shè)置有一方形凸臺(tái)，所述方形凸臺(tái)上開設(shè)有若干個(gè)冷卻流道、底部設(shè)置有定位凸臺(tái)，所述冷卻流道的兩端均通過(guò)管路與冷卻液連通；所述下夾具設(shè)置有的外壁上設(shè)置有若干個(gè)環(huán)形的冷卻槽，所述冷卻槽的深度由上至下依次變大，所述冷卻槽位于所述方形凸臺(tái)的上方。
11、優(yōu)選的，所述氣流通道為一t型通道，所述t型通道的一端為盲孔、一端為進(jìn)氣口、另一端為豎直設(shè)置的出氣口，所述盲孔與所述進(jìn)氣口共線設(shè)置，所述進(jìn)氣口通過(guò)螺紋連接增壓管路。
12、本專利技術(shù)還公開了一種高溫氣壓鼓脹實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括上述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具、增壓組件、位移測(cè)量組件和控制單元，所述高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具的位移頂桿上連接有所述位移測(cè)量組件，所述氣流通道的進(jìn)氣口連接有所述增壓組件，所述加熱組件、所述增壓組件和所述位移測(cè)量組件均與所述控制單元通訊連接；所述增壓組件包括依次連接的增壓泵和空壓機(jī)，所述增壓泵上設(shè)置有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述控制單元通訊連接；所述位移測(cè)量組件為激光引伸計(jì)。
13、本專利技術(shù)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：
14、本專利技術(shù)的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，可解決現(xiàn)有的高溫氣壓鼓脹實(shí)驗(yàn)設(shè)備匱乏、樣品焊接及切削程序繁瑣、夾具密封性能差、測(cè)量精度低及安全系數(shù)較差的問(wèn)題。
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1.一種高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：包括機(jī)架、上夾具、下夾具、加熱組件和鎖緊機(jī)構(gòu)，所述上夾具上滑動(dòng)套設(shè)有一豎直設(shè)置的位移頂桿，所述上夾具的底部設(shè)置有一爆破槽，所述下夾具內(nèi)設(shè)置有氣流通道，所述氣流通道的出氣口位于所述下夾具的頂面上，所述下夾具的頂面上密封連接有試件，所述鎖緊機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置于所述機(jī)架上，所述上夾具和所述下夾具通過(guò)所述鎖緊機(jī)構(gòu)將所述試件壓接于所述氣流通道的出氣口與所述爆破槽之間，所述位移頂桿的下端抵在所述試件上、上端與所述機(jī)架的橫梁活動(dòng)連接，所述上夾具與所述下夾具的抵接處設(shè)置有所述加熱組件，所述氣流通道的進(jìn)氣口用于連接增壓組件，所述位移頂桿用于連接位移測(cè)量組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述加熱組件包括加熱套筒和溫控器，所述加熱套筒內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述溫控器通訊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括上壓板、下壓板和螺柱，所述上夾具的頂部通過(guò)螺紋連接于所述上壓板中部的螺紋孔內(nèi)，所述下夾具底部的定位凸臺(tái)插接于所述下壓板中部的通孔內(nèi)，所述上壓板和所述
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述螺柱為雙頭螺柱且兩端分別連接有鎖緊螺母，所述螺柱至少長(zhǎng)20cm；所述下壓板卡接于所述機(jī)架底部的臺(tái)階面內(nèi)，所述機(jī)架的底部設(shè)置有一對(duì)固定塊，所述固定塊上相對(duì)設(shè)置有所述臺(tái)階面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述機(jī)架頂部的橫梁上設(shè)置有一彈簧定位銷，所述彈簧定位銷與所述位移頂桿的頂部凸塊相抵觸；所述機(jī)架、所述上夾具、所述下夾具和所述鎖緊機(jī)構(gòu)的材質(zhì)包括不銹鋼；所述位移頂桿、所述爆破槽、所述氣流通道的出口與所述試件共軸線設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述爆破槽的橫截面尺寸大于所述上夾具中的位移頂桿的滑動(dòng)孔的橫截面尺寸，所述爆破槽的深度至少為6mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述上夾具中位移頂桿的滑動(dòng)孔為一階梯槽，所述階梯槽內(nèi)設(shè)置有豎直導(dǎo)向組件，所述豎直導(dǎo)向組件包括兩個(gè)直線軸承和一個(gè)定位軸套，所述直線軸承位于所述定位軸套的兩端，所述階梯槽的頂部螺紋連接有一帶有中孔的螺紋封蓋，所述螺紋封蓋的下端抵接于上端的直線軸承上；所述上夾具的外部設(shè)置有拆裝工具的夾持平面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述下夾具的下方設(shè)置有一方形凸臺(tái)，所述方形凸臺(tái)上開設(shè)有若干個(gè)冷卻流道、底部設(shè)置有定位凸臺(tái)，所述冷卻流道的兩端均通過(guò)管路與冷卻液連通；所述下夾具設(shè)置有的外壁上設(shè)置有若干個(gè)環(huán)形的冷卻槽，所述冷卻槽的深度由上至下依次變大，所述冷卻槽位于所述方形凸臺(tái)的上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述氣流通道為一T型通道，所述T型通道的一端為盲孔、一端為進(jìn)氣口、另一端為豎直設(shè)置的出氣口，所述盲孔與所述進(jìn)氣口共線設(shè)置，所述進(jìn)氣口通過(guò)螺紋連接增壓管路。
10.一種高溫氣壓鼓脹實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具、增壓組件、位移測(cè)量組件和控制單元，其特征在于：所述高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具的位移頂桿上連接有所述位移測(cè)量組件，所述氣流通道的進(jìn)氣口連接有所述增壓組件，所述加熱組件、所述增壓組件和所述位移測(cè)量組件均與所述控制單元通訊連接；所述增壓組件包括依次連接的增壓泵和空壓機(jī)，所述增壓泵上設(shè)置有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述控制單元通訊連接；所述位移測(cè)量組件為激光引伸計(jì)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：包括機(jī)架、上夾具、下夾具、加熱組件和鎖緊機(jī)構(gòu)，所述上夾具上滑動(dòng)套設(shè)有一豎直設(shè)置的位移頂桿，所述上夾具的底部設(shè)置有一爆破槽，所述下夾具內(nèi)設(shè)置有氣流通道，所述氣流通道的出氣口位于所述下夾具的頂面上，所述下夾具的頂面上密封連接有試件，所述鎖緊機(jī)構(gòu)的一端設(shè)置于所述機(jī)架上，所述上夾具和所述下夾具通過(guò)所述鎖緊機(jī)構(gòu)將所述試件壓接于所述氣流通道的出氣口與所述爆破槽之間，所述位移頂桿的下端抵在所述試件上、上端與所述機(jī)架的橫梁活動(dòng)連接，所述上夾具與所述下夾具的抵接處設(shè)置有所述加熱組件，所述氣流通道的進(jìn)氣口用于連接增壓組件，所述位移頂桿用于連接位移測(cè)量組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述加熱組件包括加熱套筒和溫控器，所述加熱套筒內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述溫控器通訊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括上壓板、下壓板和螺柱，所述上夾具的頂部通過(guò)螺紋連接于所述上壓板中部的螺紋孔內(nèi)，所述下夾具底部的定位凸臺(tái)插接于所述下壓板中部的通孔內(nèi)，所述上壓板和所述下壓板的兩側(cè)通過(guò)所述螺柱連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述螺柱為雙頭螺柱且兩端分別連接有鎖緊螺母，所述螺柱至少長(zhǎng)20cm；所述下壓板卡接于所述機(jī)架底部的臺(tái)階面內(nèi)，所述機(jī)架的底部設(shè)置有一對(duì)固定塊，所述固定塊上相對(duì)設(shè)置有所述臺(tái)階面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫氣壓鼓脹試驗(yàn)夾具，其特征在于：所述機(jī)架頂部的橫梁上設(shè)置有一彈簧定位銷，所述彈簧定位銷與所述位移頂桿的頂部凸塊相抵觸；所述機(jī)架、所述上夾具、所述下夾具和所述鎖緊機(jī)構(gòu)的材質(zhì)包括不銹鋼；所述位移頂桿、所述爆破槽、所述氣流通道的出口與所述試件共...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王漢奎，張連旺，宋明，孫超，禹婷，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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