[實用新型]小尺寸管材環向拉伸夾具

有效

• 申請號: 201220324256.4
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN202693413U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 閆萌;彭倩;尹祁偉;戴訓;梁波;劉鴻;邱軍;王朋飛;王瑩;楊曉雪
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 廖曾

技術領域

本實用新型涉及拉伸夾具，具體是指可以對小尺寸管材進行環向拉伸和蠕變等性能進行測試的小尺寸管材環向拉伸夾具。

背景技術

測定管材力學性能需要獲得管材拉伸的數據，特別是更能夠代表管材脹形過程的管材環向拉伸性能。對小尺寸薄壁管材（如工業中常用的鋯管、鈦管等）實施環向拉伸，需要特定的拉伸夾具。

為測定鋯管環向拉伸性能，1999年美國阿貢實驗室對Zr-Nb管的環向拉伸性能作了研究，法國原子能委員會CEA也發表過相關文獻，但都對鋯管的環向拉伸做了測試研究，其使用的拉伸夾具都沒有具體設計。

國內測量小尺寸管材環向拉伸方面的資料非常有限，其中采用的環向拉伸夾具也為自行設計。目前，還沒有一種簡單有效，較為精準的測試夾具。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能便捷使用，可解決小尺寸薄壁管環向拉伸實驗中試樣夾持、固定的問題的小尺寸管材環向拉伸夾具。

本實用新型的實現方案如下：小尺寸管材環向拉伸夾具，包括兩個上、下對稱設置且形狀相同的夾體，以及與夾體進行銷接的銷桿。

所述夾體主要由框架體、以及設置在框架體一端的兩個夾板體構成，兩個夾板體之間存在間隙，兩個夾板體相對的面互相平行；且兩個夾板體均開有銷孔，銷桿插設在銷孔內，其銷桿的軸線與兩個夾板體相對的面垂直。

所述銷孔的形狀與銷桿的形狀相匹配。

銷桿為柱狀體，其至少一面為弧形面。

銷孔為一端開口的異型凹槽，其開口方向為框架體指向夾板體。

異型凹槽為喇叭形凹槽，其開口處的寬度尺寸小于底面的寬度尺寸，且喇叭形凹槽的底面為與銷桿弧形面相匹配的弧形底面。

所述框架體遠離夾板體的一端連接有試驗機連接桿。

所述試驗機連接桿開有矩形帶半圓端面長條通孔。

本實用新型針對的測試客體為小尺寸薄壁管材環形試樣，因此，為了匹配小尺寸薄壁管材環形試樣的內徑弧度，本實用新型采用至少一面為弧形面銷桿作為夾持部分，將兩個銷桿插入小尺寸薄壁管材環形試樣，然后通過銷接的方式將兩個銷桿固定在銷孔內，然后將試驗機連接桿與試驗機連接，啟動試驗機后，使得銷桿對小尺寸薄壁管材環形試樣施加壓力，然后使得小尺寸薄壁管材環形試樣變形。最后進行測算變形值。

其中兩個夾板體之間存在間隙，同時兩個夾板體以及框架體構成一個可以放置小尺寸薄壁管材環形試樣的管材放置凹槽，其兩個夾板體之間存在間隙稍大于小尺寸薄壁管材環形試樣的管長。

采用高溫合金制造上、下對稱設置的夾體。測試環境條件為1000℃以下的環境均可使用，可在高溫大氣爐及氣體環境試驗箱中使用。銷桿具有圓弧形表面，圓弧形表面的半徑與小尺寸薄壁管材環形試樣半徑匹配。銷桿側面加工成一定角度的平面，銷桿和夾板體可以穿插的形式組裝，不涉及螺釘等緊固件。銷桿可變換半徑尺寸，從而滿足不同半徑的小尺寸薄壁管材環形試樣。

其具體的夾持和測試流程為：（a）將銷桿插入小尺寸薄壁管材環形試樣上，調整好位置；（b）將銷桿與框架體配套安裝固定好，同時將試驗機連接桿（11）與試驗機相連；（c）安裝高溫爐等環境裝置；（d）開動試驗機，進行預拉伸，去除銷桿與小尺寸薄壁管材環形試樣之間的過余間隙；（e）啟動試驗機施加設定的速率或載荷，進行小尺寸管材環向拉伸/蠕變性能測試。

其中，安裝時，兩根銷桿保持軸線平行，穿過小尺寸薄壁管材環形試樣的中心，使小尺寸薄壁管材環形試樣的標距段處于銷桿圓弧面外，保證拉伸或蠕變試驗時環向變形集中在標距段內。

本實用新型的優點在于：可以有效地進行小尺寸管材環向拉伸試驗，借助帶弧度的銷桿形狀，既保證了試樣與夾具間的良好配合，又能夠獲得更準確的標距段變形。矩形帶半圓端面長條通孔代替了以往圓形通孔的形式，既滿足具有圓形結合面的要求，且具有更大的空間，更易與試驗機連接組裝。夾具結構簡單，且能夠同時滿足多種半徑尺寸的管材，適用范圍廣。夾具安裝便捷，具有較大的實用性。

附圖說明

圖1為本實用新型中一個夾體的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型中銷桿的結構示意圖。

圖中的標號分別表示為：1、夾體；2、銷桿；11、試驗機連接桿；12、矩形帶半圓端面長條通孔；13、框架體；14、夾板體；15、管材放置凹槽；16、銷孔；21、弧形面。

具體實施方式

實施例一

如圖1、2所示。?

小尺寸管材環向拉伸夾具，包括兩個上、下對稱設置且形狀相同的夾體1，以及與夾體1進行銷接的銷桿2。