一种蠕变中断试验专用夹头机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料高温力学性能试验机技术领域，具体涉及一种用于蠕变试验机中，适用于检测不规则蠕变试样且取放方便的蠕变中断试验专用夹头机构。
【背景技术】
[0002]一般情况下，圆棒蠕变试样两端与试验机的上下夹头通过螺纹连接，通常在加热炉冷却后，先将试样与夹头整体取下，然后再将试样与夹头的螺纹松开。随着对金属材料高温力学性能研究的不断深入，蠕变历程中微观结构损伤及其演化已成为研究重点，然而若在蠕变进程中通过中断蠕变试验来保留金属材料在高温状态下的碳化物及组织分布，就必须对试样进行急冷处理。若利用向试样直接喷射冷却水，则极易损坏试验机。由于此时蠕变试样尚未断裂，又无法使用其他快拆夹头，因此，为加快金属材料高温力学性能的基础性研究，急需设计一套蠕变中断试验专用夹头机构，在蠕变过程中(试样尚未断裂时)，可以随时中断试验将试样快速拆下进行急冷，既能保留蠕变损伤组织，又能保护设备正常使用，相关问题亟待解决。
【发明内容】
[0003]针对目前蠕变试验机缺点，本发明提供一种新型的用于蠕变试验机中、适用于检测不规则蠕变试样且取放方便的蠕变中断试验专用夹头机构。
[0004]所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，包括上夹头、下夹头、与上、下夹头连接的两个夹具，其特征在于所述夹具一端设有螺纹柱，通过螺纹柱与上夹头、下夹头螺接，夹具另一端设有限位T形槽，限位T形槽的形状与蠕变试样端部结构相匹配，蠕变试样两端分别卡入两个夹具的限位T形槽内，进行蠕变性能测试，所述限位T形槽与蠕变试样端面之间留有间隙。
[0005]所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述限位T形槽由T形槽铣刀经夹具外圆柱面沿径向加工至轴心而成。
[0006]所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述限位T形槽包括第一限位槽和第二限位槽，所述第一限位槽和第二限位槽的结构相同，分别由外侧的直形槽和里侧的半圆孔构成。
[0007]所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述蠕变试样包括标距段、过渡段和加载段，过渡段和加载段均为两个且设置在标距段两端，加载段位于过渡段的外侦牝过渡段与第一限位槽相匹配，过渡段卡入第一限位槽内，加载段与第二限位槽相匹配，加载段卡入第二限位槽内。
[0008]所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述标距段、过渡段和加载段中相邻两段连接处设有倒角，且该倒角小于1毫米。
[0009]所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述过渡段长度大于第一限位槽高度，便于光栅测量标距的变化。
[0010]所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述蠕变试样端面与限位τ形槽顶面之间的间隙不小于3毫米。
[0011]所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于夹具采用耐高温的镍基合金材料制成。
[0012]所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于夹具为棱柱状结构或圆柱状结构。
[0013]通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果:
1)本发明将限位Τ形槽设置为由第一限位槽和第二限位槽构成，且每个限位槽分别由外侧的直形槽和里侧的半圆孔构成，其试验时，蠕变试样的过渡段卡入第一限位槽内，加载段卡入第二限位槽内，而过渡段和加载段的圆形边沿分别位于半圆孔内，使其卡接更紧凑，便于提高试验的准确性，而本发明的限位Τ形槽由Τ形槽铣刀经夹具外圆柱面沿径向加工至轴心而成，一次成型，其加工方便，效率高；
2)本发明将蠕变试样分为5段，其标距段用于蠕变测试，其过渡段和加载段是用于将该蠕变试样放入夹具内夹紧；且标距段、过渡段和加载段中相邻两段连接处设有倒角，且该倒角小于1毫米，是为了提高其结构的稳定性，有效防止了试验过程中连接处断裂现象；
3)本发明将蠕变试样端面与限位Τ形槽顶面之间的间隙限定为不小于3毫米，便于在蠕变试验结束后取出该蠕变试样，防止夹头损坏蠕变试样，同时给取样带来便利；
4)本发明通过采用上述技术，得到的蠕变中断试验专用夹头机构，实现了非标准蠕变试样在尚未断裂情况下的快速拆卸和急冷处理，既能保留蠕变试样的损伤组织，又能保证蠕变设备的正常使用，加快了金属材料高温力学性能的基础性研究，结构设计紧凑，操作方便，生产成本低。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的装配结构示意图；
图2为本发明夹具的轴测图结构示意图；
图3为本发明夹具的主视图结构示意图；
图4为本发明夹具的俯视结构示意图；
图5为本发明蠕变试样的主视结构示意图。
[0015]图中:1_夹具，2-限位Τ形槽，201-第一限位槽，202-第二限位槽，3-螺纹柱，4-蠕变试样，5-标距段，6-过渡段，7-加载段，8-上夹头，9-下夹头。
【具体实施方式】
[0016]以下结合说明书附图对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此:
如图1-5所示，本发明的一种蠕变中断试验专用夹头机构，包括上夹头8、下夹头9、与上、下夹头连接的两个夹具1，上夹头8、下夹头9上设置螺纹孔，所述夹具1采用耐高温的镍基合金材料制成，该夹具一端设有螺纹柱3，通过螺纹柱3与螺纹孔将夹具1和上夹头8或下夹头9螺接，夹具1另一端设有限位T形槽2，限位T形槽2的形状与蠕变试样4端部结构相匹配，蠕变试样4两端分别卡入两个夹具1的限位T形槽2内，进行蠕变性能测试，所述限位τ形槽2与蠕变试样4端面之间留有间隙。
[0017]如图2和图3所示，本发明的限位T形槽2由T形槽铣刀经夹具1外圆柱面沿径向加工至轴心而成，该限位T形槽2包括第一限位槽201和第二限位槽202，所述第一限位槽201和第二限位槽202结构相同，分别由外侧的直形槽和里侧的半圆孔构成。
[0018]如图5所示，本发明的蠕变试样4包括标距段5、过渡段6和加载段7，过渡段6和加载段7均为两个且设置在标距段5两端，加载段7位于过渡段6的外侧，过渡段6与第一限位槽201相匹配，过渡段6卡入第一限位槽201内，加载段7与第二限位槽202相匹配，加载段7卡入第二限位槽202内，为了防止蠕变过程中断裂等现象，本发明将所述标距段5、过渡段6和加载段7中相邻两段连接处设有倒角，且该倒角小于1毫米，为了便于光栅测量标距的变化，本发明的过渡段6长度大于第一限位槽201高度，本发明优选的高度差为0.5-2cm ;为了取样方便，本发明将所述蠕变试样4端面与限位T形槽2顶面之间的间隙限定为不小于3毫米，保证在蠕变中途停止加热及冷却卸载后，下降上夹头8、松开蠕变试样4时，防止压弯蠕变试样4。
[0019]本发明的夹具1采用耐高温的镍基合金材料制成，其结构可以为棱柱状结构，也可以为圆柱状结构或其他类似的结构。
[0020]本发明工作时，当蠕变进程中断时，先松开蠕变试样4，并打开炉门并移走加热炉，然后可直接用铁钳夹住并取下蠕变试样4，将之投入冷却池即可，不用等其冷却后再取后，它实现了非标准蠕变试样在尚未断裂情况下的快速拆卸和急冷处理，既能保留蠕变试样的损伤组织，又能保证蠕变设备的正常使用，加快了金属材料高温力学性能的基础性研究，结构设计紧凑，操作方便，生产成本低。
[0021]本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种蠕变中断试验专用夹头机构，包括上夹头(8)、下夹头(9)、与上、下夹头连接的两个夹具(1)，其特征在于所述夹具(1)一端设有螺纹柱(3)，通过螺纹柱(3)与上夹头(8)、下夹头(9)螺接，夹具(1)另一端设有限位T形槽(2)，限位T形槽(2)的形状与蠕变试样(4)端部结构相匹配，蠕变试样(4)两端分别卡入两个夹具(1)的限位T形槽(2)内，进行蠕变性能测试，所述限位T形槽(2)与蠕变试样(4)端面之间留有间隙。2.根据权利要求1所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述限位T形槽(2)由T形槽铣刀经夹具(1)外圆柱面沿径向加工至轴心而成。3.根据权利要求1所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述限位T形槽(2)包括第一限位槽(201)和第二限位槽(202)，所述第一限位槽(201)和第二限位槽(202)的结构相同，分别由外侧的直形槽和里侧的半圆孔构成。4.根据权利要求3所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述蠕变试样(4 )包括标距段(5 )、过渡段(6 )和加载段(7 )，过渡段(6 )和加载段(7 )均为两个且设置在标距段(5)两端，加载段(7)位于过渡段(6)的外侧，过渡段(6)与第一限位槽(201)相匹配，过渡段(6)卡入第一限位槽(201)内，加载段(7)与第二限位槽(202)相匹配，加载段(7)卡入第二限位槽(202)内。5.根据权利要求4所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述标距段(5)、过渡段(6)和加载段(7)中相邻两段连接处设有倒角，且该倒角小于1毫米。6.根据权利要求3所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述过渡段(6)长度大于第一限位槽(201)高度，便于光栅测量标距的变化。7.根据权利要求4所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于所述蠕变试样(4)端面与限位T形槽(2)顶面之间的间隙不小于3毫米。8.根据权利要求1所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于夹具(1)采用耐高温的镍基合金材料制成。9.根据权利要求4所述的一种蠕变中断试验专用夹头机构，其特征在于夹具(1)为棱柱状结构或圆柱状结构。
【专利摘要】一种蠕变中断试验专用夹头机构，属于材料高温力学性能试验机技术领域。它包括上夹头、下夹头、与上、下夹头连接的两个夹具，夹具一端设有螺纹柱，通过螺纹柱与上夹头或下夹头螺接，夹具另一端设有限位T形槽，限位T形槽的形状与蠕变试样端部结构相匹配，蠕变试样两端分别卡入两个夹具的限位T形槽内，进行蠕变性能测试，所述限位T形槽与蠕变试样端面之间留有间隙。本发明通过采用上述技术，得到的蠕变中断试验专用夹头机构，实现了非标准蠕变试样在尚未断裂情况下的快速拆卸和急冷处理，既能保留蠕变试样的损伤组织，又能保证蠕变设备的正常使用，加快了金属材料高温力学性能的基础性研究，结构设计紧凑，操作方便，生产成本低。
【IPC分类】G01N3/04
【公开号】CN105259030
【申请号】CN201510782723
【发明人】贺艳明, 杨建国, 沈寒旸, 谢志刚, 谢浩
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月16日