本发明涉及冷裂纹试验装置技术领域，特别是涉及一种焊接用插销冷裂纹试验装置。
背景技术：
焊接性是说明材料对焊接加工的适应性，是指材料在一定的焊接工艺条件下(包括焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等)，能否获得优质的焊接接头，该焊接接头能否在使用时可靠运行的一种固有特性。焊接工作者经常会遇到一些新的材料、新的结构或新的工艺方法，在正式投产之前总要进行焊接性分析和焊接性试验，进而充分掌握相应的可焊性，预测在焊接过程中可能存在的问题，由此而拟定出较好的焊接工艺，以便获得优质的焊接接头。常用焊接性的试验方法有:焊缝及热影响区金属抗裂性试验、焊接气孔敏感性试验、焊接热、应力模拟试验、焊缝及接头的断裂韧性、低温脆性及高温性能试验、焊缝及接头的疲劳、动载试验以及焊缝及接头的常规力学性能试验等。
插销冷裂纹试验，通常是将焊接件加工成圆柱形的插销试棒，且试棒上端附近加工有环形或螺形缺口，将试棒插入试验底板上的孔中，试棒的上端与试验底板表面平齐。试验时，在试验底板上熔敷一条焊道，其熔深应使缺口尖端位于热影响区的粗晶区内，试验底板材料应与被研究材料相同或两者物理参数一致。焊后待冷却至100-150℃时加载，经过多次加载即可求出在试验条件下材料的临界抗裂应力。
目前，对于插销冷裂纹试验，已有的插销试验机虽然性能基本满足要求，但加载方式为手动加载或半自动加载，引入的不确定因素较大，整体智能化程度低，试验精度不高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种焊接用插销冷裂纹试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够自动加载、智能化控制、快速精确的评价不同条件下焊缝及热影响区金属的抗裂性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种焊接用插销冷裂纹试验装置，包括主机箱、支撑架、试验底板、传动系统、加载系统、测量系统和试验控制器；所述支撑架设置于所述主机箱顶部，所述试验底板设置于所述支撑架顶部，插销试棒顶端插入所述试验底板上的焊接孔，所述插销试棒底端与所述传动系统连接，所述加载系统、所述测量系统和所述试验控制器设置于所述主机箱内部，所述加载系统与所述传动系统连接，所述测量系统用于测量加载力的大小，所述试验控制器分别与所述加载系统、所述测量系统连接，所述试验控制器还与一数据处理中心连接。
优选地，所述传动系统包括连杆、U形连接件和加载件，所述连杆底部与所述加载系统连接，所述连杆顶部插入所述U形连接件底部与所述U形连接件铰接，所述加载件包括底部的底板、顶部的卡接板和连接所述底板和所述卡接板的侧板，所述底板固定于所述U形连接件顶部，所述卡接板上设置有卡接孔，所述插销试棒底端通过所述卡接孔与所述卡接板卡接。
优选地，所述卡接孔为一侧开口的矩形卡接孔。
优选地，所述加载系统包括伺服控制器、交流伺服电机和柱塞泵，所述伺服控制器与所述交流伺服电机连接，所述交流伺服电机与所述柱塞泵连接，所述柱塞泵与所述连杆连接；所述伺服控制器还与所述试验控制器连接。
优选地，所述测量系统包括均与所述试验控制器连接的测力传感器和电子计时器，所述测力传感器设置于所述柱塞泵与所述连杆之间，所述电子计时器的一电源线连接于电源与所述试验底板之间，所述电子计时器的另一电源线连接于所述插销试棒和所述电子计时器之间。
优选地，还包括温控系统，所述温控系统包括热电偶和与所述热电偶连接的温控表，所述热电偶穿过所述试验底板设置于所述焊接孔一侧，所述温控表设置于所述主机箱内，所述温控表与所述试验控制器连接。
优选地，所述数据处理中心包括数据处理器、显示器和基台，所述数据处理器与所述显示器连接，所述数据处理器和所述显示器设置于所述基台顶部。
优选地，还包括焊机和焊机支架，所述焊机设置于所述焊机支架顶部，所述焊机支架设置于所述主机箱一侧。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
1、本发明提供的焊接用插销冷裂纹试验装置，通过试验控制器控制加载系统进行加载，能够实现对插销试棒全自动加载，加载的参数精确，试验精度较高。
2、本发明提供的焊接用插销冷裂纹试验装置，试验控制器与数据处理中心连接，试验控制器得到的数据反馈给数据处理中心，并且结合能够实时测量试验时间的电子计时器，在数据处理中心能够实时观测力值曲线图，试验方便，快捷。
3、本发明提供的焊接用插销冷裂纹试验装置，采用伺服变量技术，伺服电机消耗的功率与负载相同，试验过程中产生的噪音小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中焊接用插销冷裂纹试验装置的立体结构示意图；
图2为本发明中试验底板的局部剖视立体结构示意图；
图3为本发明中传动系统的立体结构示意图；
图中：1-主机箱、2-支撑架、3-试验底板、4-传动系统、5-插销试棒、6-焊接孔、7-立柱、8-支撑板、9-夹具、10-连杆、11-U形连接件、12-加载件、13-底板、14-卡接板、15-侧板、16-卡接孔、17-热电偶、18-数据处理器、19-显示器、20-基台、21-焊机、22-焊机支架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种焊接用插销冷裂纹试验装置，以解决现有技术存在的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本实施例提供一种焊接用插销冷裂纹试验装置，如图1-3所示，包括主机箱1、支撑架2、试验底板3、传动系统4、加载系统、测量系统和试验控制器；支撑架2设置于主机箱1顶部，试验底板3设置于支撑架2顶部，插销试棒5顶端插入试验底板3上的焊接孔6，插销试棒5底端与传动系统4连接，加载系统、测量系统和试验控制器设置于主机箱1内部，加载系统与传动系统4连接，测量系统用于测量加载力的大小，试验控制器分别与加载系统、测量系统连接，试验控制器还与一数据处理中心连接。
本实施例中，支撑架2具体包括对称设置于主机箱1顶部的两个立柱7和位于两个立柱7顶部的支撑板8；试验底板3通过夹具9固定于支撑板8顶部。
如附图3所示，本实施例中，传动系统4包括连杆10、U形连接件11和加载件12，连杆10底部与加载系统连接，连杆10顶部插入U形连接件11底部与U形连接件11铰接，连杆10与U形连接件11铰接能够在试验加载的过程中，保证连杆10与插销试棒5的同轴度。加载件12具体包括底部的底板13、顶部的卡接板14和连接底板13和卡接板14的侧板15，底板13固定于U形连接件11顶部，卡接板14顶部设置有卡接孔16，插销试棒5底端通过卡接孔16与卡接板14卡接；在具体设置中可以将插销试棒5底部卡接部分的直径设置为大于顶部的直径，卡接孔16可以设置为一侧开口的矩形孔，插销试棒5底部的卡接部分的直径大于卡接孔16的宽度即可实现卡接，卡接孔16设置为一侧开口，方便试验结束后插销试棒5的拆卸。
本实施例中，加载系统包括伺服控制器、交流伺服电机和柱塞泵，伺服控制器与交流伺服电机连接，交流伺服电机与柱塞泵连接，柱塞泵与连杆10连接；伺服控制器还与试验控制器连接；在试验中试验控制器控制伺服控制器，伺服控制器控制交流伺服电机，交流伺服电机接受伺服控制器的指令，驱动柱塞泵改变转数从而改变输出油量，进而控制柱塞泵中的活塞的运动速度，活塞与连杆10连接，进而实现对插销试棒5的作用力的控制。
本实施例中的测量系统包括均与试验控制器连接的测力传感器和电子计时器，测力传感器设置于柱塞泵与连杆10之间，用于测量柱塞泵提供的作用力，电子计时器的一电源线连接于电源与试验底板3之间，电子计时器的另一电源线连接于插销试棒5和电子计时器之间，即插销试棒5为电子计时器的电源开关；试验开始时，加载系统开始工作，此时电子计时器为通电状态，开始计时，当插销试棒5被拉断时，电子计时器的两根电源线断开，电子计时器计时停止；此时电子计时器储存了准确的整个试验时间；测力传感器测到的加载力和电子计时器的实时时间，通过试验控制器反馈到数据处理中心，可以实时观察力值曲线图。
本实施例中，还包括温控系统，温控系统包括热电偶17和与热电偶17连接的温控表，热电偶17穿过试验底板3设置于焊接孔6一侧，温控表设置于主机箱1内，温控表与试验控制器连接；试验时，在试验底板3上以固定的热输入熔敷一条焊道后，温控系统开始工作，热电偶17探测到温度为100-150℃时，加载系统开始工作，进行加载试验。
本实施例中的数据处理中心包括数据处理器18、显示器19和基台20，数据处理器18与显示器19连接，数据处理器18和显示器19设置于基台20顶部，数据处理器18用于处理反馈的数据，显示器19上可以显示实时的力值曲线图，方便观察记录。
本实施还包括焊机21和焊机支架22，焊机21设置于焊机支架22顶部，焊机支架22设置于主机箱1一侧；焊机21用于试验底板3上以固定的热输入熔敷一条焊道。
本实施例提供的焊接用插销冷裂纹试验装置，具体试验过程为：首先，在试验底板3上以固定的热输入熔敷一条焊道，此时，温控系统开始工作，热电偶17探测到温度为100-150℃时，加载系统开始工作，通过连杆10和传动系统4下拉插销试棒5，进行加载试验；加载系统开始工作的同时电子计时器开始计时，加载系统持续加载，当插销试棒5焊接处被拉断时，电子计时器的两根电源线断开，电子计时器计时停止；实验结束，此时电子计时器储存了准确的整个试验时间；整个试验过程中的实时力值曲线图在显示器19上显示，此时即可得到在相应试验条件下材料的临界抗裂应力，也可得到不同加载条件下冷裂纹的状态倾向。
需要说明的是，本发明中U形连接件不仅限于本发明中限定的U形，其具体结构能够实现与连杆铰接即可；卡接板上设置的卡接孔也不仅限于矩形卡接孔，具体生产可以选择能够卡住插销试棒的任何形状的卡接孔。
本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。