一种用于材料韧性测试的夹具的制作方法

本实用新型涉及材料测试技术领域，尤其涉及一种用于材料韧性测试的夹具。

背景技术：

由微小断裂韧性试样得到反应堆压力容器(RPV)材料的有效断裂韧性结果，可以有效解决RPV辐照监督材料稀缺、监督管空间受限导致的试样量少的问题，对RPV辐照监督有重大意义。

目前辐照监督管内的材料断裂韧性测试试样采用紧凑拉伸试样，具体测试时需要根据所加工的紧凑拉伸试样的尺寸及加载方式等选择适当的夹具。由于辐照监督管空间有限，能采用的0.5T(12.7mm厚)的紧凑拉伸试样数量非常少，一般仅有6-8个。由于断裂韧性测试难度大，试验结果无效概率高，很难从如此少的试样中获得有效断裂韧性数据。通过对已经测试过的辐照监督管内冲击试样、0.5T紧凑拉伸试样的残样进行加工，获得4mm厚的紧凑拉伸试样，可以有效解决试样数量少的问题，因此目前需要一种用于4mm厚紧凑拉伸试样测试的夹具，可满足相关测试标准对该型试样测试的要求，保证由4mm紧凑拉伸试样得到有效的断裂韧性测试结果。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本实用新型设计了一种可以用于4mm厚紧凑拉伸试样测试的夹具，满足相关测试标准对该型试样测试的要求，同时可以实现试样的快速安装和拆卸。

本实用新型提供一种用于材料韧性测试的夹具，包括插销和夹具本体，所述夹具本体呈U型且左右两端开有同轴销孔，所述插销穿过两个销孔与所述夹具本体可拆卸连接，所述插销包括：壳体，内部设有弹性限位件和定位阶，所述弹性限位件和定位阶之间的两侧壁上开有开孔；销杆，所述销杆上设有与所述定位阶相配合的定位部；所述销杆左端位于所述弹性限位件与定位阶之间，右端位于所述壳体外，并可沿所述壳体的轴向滑动；所述销杆的左端与定位部之间设有斜槽；活动件，设于所述开孔和销杆之间，并与所述开孔相配合；当所述活动件与销杆的左端接触时，部分活动件伸至所述开孔外；当所述活动件与所述斜槽底部接触时，整个活动件位于所述开孔内。

优选地，所述弹性限位件为弹簧。

优选地，所述销杆的右端设有按钮。

优选地，所述活动件为两侧设有凸起的球形块。

优选地，所述插销和夹具本体采用06Ni9DR钢、18-8型铬镍不锈钢或0Cr21Ni6Mn9N低温钢制成。

优选地，所述夹具本体左右两端之间的距离为4mm。

优选地，所述夹具本体的左右两端设有切角。

优选地，所述夹具本体的顶部开有螺纹孔。

综上所述，本实用新型的有益之处在于，结构简单，使用方便，适用于4mm厚微小尺寸断裂韧性试样的疲劳裂纹预制和超低温环境下断裂韧性测试时的载荷加载，在满足相关标准要求的测试精度下，得到有效的断裂韧性测试结果；通过设置插销，可以实现试样的快速安装和拆卸。

附图说明

图1是本实用新型夹具的使用状态示意图；

图2是夹具本体的结构示意图；

图3是插销工作时的结构示意图；

图4是插销在安装拆卸状态下的结构示意图。

元件标号说明：

1 夹具本体

11 螺纹孔

12 销孔

13 切角

2 插销

21 壳体

22 销杆

23 弹性限位件

24 定位阶

25 斜槽

26 定位部

27 按钮

3 活动件

31 凸起

32 开孔

4 连接杆

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种用于材料韧性测试的夹具，如图1和图2所示，包括插销2和夹具本体1，夹具本体1呈U型且左右两端开有同轴销孔12，插销2可以穿过两个销孔12与夹具本体1可拆卸连接。具体地，夹具本体1的顶部开有螺纹孔11，通过连接杆4与试验机(未示出)相连接。测试时，用两个夹具夹住试样的上下两端，连接在试验机上的夹具对试样施加拉伸的载荷，进行韧性测试。

如图3所示，插销2包括：壳体21、销杆22和活动件3。壳体21左端封闭，右端开口，内部设有弹性限位件23和定位阶24，弹性限位件23和定位阶24之间的两侧壁上开有开孔32，弹性限位件23优选地采用弹簧。销杆22上设有与定位阶24相配合的定位部26，销杆22的左端位于弹性限位件23与定位阶24之间，右端位于壳体21外，整个销杆22可沿壳体21的轴向滑动，且销杆22的左端可以使弹性限位件23压缩。销杆22的左端与定位部26之间还设有斜槽25。

如图3和图4所示，活动件3设于开孔32和销杆22之间，并与开孔32相配合。当活动件3与销杆22的左端柱面接触时，部分活动件3伸至开孔32外，夹具本体1与插销2锁紧，可以进行韧性测试。当向销杆22的右端施加压力，销杆22的左端压缩弹性限位件23，活动件3顺着斜槽25向下运动，当活动件3与斜槽25底部接触时，整个活动件3位于开孔32内，夹具本体1与插销2松开，方便插销2的安装与拆卸。优选地，销杆22的右端设有用于按压的按钮27。

在本实用新型的一个具体实施例中，活动件3为两侧设有凸起31的球形块。凸起31与开孔32相配合，防止活动件3脱离壳体21。插销2和夹具本体1可以采用06Ni9DR钢、18-8型铬镍不锈钢或0Cr21Ni6Mn9N低温钢制成，保证夹具在超低温环境下仍能保持足够的强度和韧性，避免温度变化引发的夹具本身的变形，影响测试结果。

如图2所示，由于本夹具主要用于4mm厚紧凑拉伸试样测试，夹具本体1左右两端之间的距离设为4mm，保证试样刚好可以卡在夹具本体1的U型槽中。夹具本体1的左右两端还设有切角13，在增大引伸计安装空间的同时也避免了试验人员拿取试样时划伤手。与此同时，销孔12采用平底结构，保证在试样变形弯曲的情况下也能上下垂直受力，减少测试结果误差。

以下为本实用新型的一个应用实施例：

当需要将试样与夹具连接时，按压销杆22右端，使整个活动件3都位于开孔32内，此时插销2可以穿过夹具本体1上的两个销孔12和试样上的连接孔，然后向外(向右)拉拔销杆22，销杆22向右运动，活动件3的底部与销杆22左端的柱面接触，部分活动件3伸出开孔32，插销2与夹具本体1锁紧，从而将试样固定在夹具上，试样的另一端也按同样的方式固定在另一个夹具上。当试验结束需要取下试样时，再次按压销杆22右端，即可将插销22从夹具本体1和试样中取出。

综上所述，本实用新型的有益之处在于，结构简单，使用方便，适用于4mm厚微小尺寸断裂韧性试样的疲劳裂纹预制和超低温环境下断裂韧性测试时的载荷加载，在满足相关标准要求的测试精度下，得到有效的断裂韧性测试结果；通过设置插销，可以实现试样的快速安装和拆卸。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。