[發明專利]一種棒材蠕變引伸計

有效

• 申請號: 201310346772.6
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN104374646B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 鐘漢萍;吳安民;張燕明;黃京紅;李影
• 申請（專利權）人: 中航試金石檢測科技有限公司
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18
• 代理公司: 北京權泰知識產權代理事務所(普通合伙)11460
• 代理人: 王道川

技術領域

本發明涉及一種用于金屬材料蠕變力學性能測試的變形測量裝置，屬于試驗儀器領域。

背景技術

金屬材料蠕變試驗是在恒定溫度恒定載荷下進行的一種高溫拉伸試驗。引伸計是金屬材料蠕變力學性能試驗測試中不可缺少的一部分。當前國內外用于金屬材料蠕變試驗測試的引伸計，都是一種規格的棒材試樣專用一種型號規格的引伸計進行蠕變力學性能測試，常用的棒材蠕變引伸計型號規格為φ5×25，φ8×50，φ10×100。在一臺試驗設備需要配備幾種不同型號規格的棒材蠕變引伸計，通過更換相應型號規格的棒材蠕變引伸計才能進行不同規格棒材試樣的蠕變力學性能測試，不僅操作繁瑣，而且一臺試驗設備配備多種型號的棒材蠕變引伸計，測試成本較高。沒有一種通用性好的棒材蠕變引伸計可以在同一臺試驗設備上同時滿足φ5×25，φ8×50，φ10×100等不同規格棒材試樣的蠕變力學性能測試。當前國內使用的棒材蠕變引伸計的使用溫度一般都在1100℃以下，隨著材料科學的發展，已經滿足不了金屬高溫材料測試溫度在1100℃～1200℃的測試需求。

發明內容

本發明的目的在于針對上述棒材蠕變引伸計的使用局限，設計提供了一種新的棒材蠕變引伸計結構。該引伸計的設計考慮到實際試驗測試中有不同直徑和不同標距長度規格的棒材試樣，通過對引伸計架結構的設計，實現了一付引伸計的多功能使用。通過設計不同規格的棒材試樣裝夾墊塊，用更換棒材試樣裝夾墊塊的方法，在一付引伸計上實現了直徑為φ4～φ10的棒材試樣的蠕變試驗測試；通過調整引伸計標距長度的方法，在一付引伸計上實現了標距長度為16mm～100mm不同標距的棒材試樣蠕變試驗測試；為了滿足1200℃超高溫蠕變試驗測試需求，引伸計架的材料選用耐高溫性和抗氧化性能更優的高溫合金，選用定向高溫合金DZ22或單晶高溫合金DD3、DD6，可用于1200℃以下的所有蠕變試驗測試。而且該引伸計可以在不同型號的試驗設備上通用。

本發明的目的是通過以下技術措施來實現的：

該引伸計為機械式蠕變引伸計，采用接觸式測量的方式，其結構設計特征在于，該引伸計由上引伸計架，如圖2所示、下引伸計架，如圖3所示、變形測量傳感器、棒材試樣裝夾墊塊及彈簧組成。上引伸計架由套環夾頭、上引伸計桿、量程調節螺釘、鎖緊螺母、量程調節螺釘定位支架、銷柱、球架、鋼珠和螺釘組成。在上引伸計架套環夾頭中間有一個呈錐狀的裝夾套孔；在上引伸計架套環夾頭的外側加工兩個定位焊接上引伸桿的長方體豁口；兩個形狀尺寸相同的上引伸桿的一端桿焊接于上引伸計架套環夾頭外側的兩個長方體豁口中，兩個上引伸桿焊接于上引伸計架套環夾頭且兩上引伸桿相互平行；在兩個上引伸桿的另一端，依次以20mm為間隔加工5個帶內螺紋的引伸計標距調節螺孔，選擇其中兩個上引伸桿上5個引伸計標距調節螺孔中相對的兩個螺孔，用螺釘將量程調節螺釘定位支架固定在兩個上引伸桿上，通過調節量程調節螺釘定位支架在上引伸桿上5個引伸計標距調節螺孔的不同相對位置使引伸計的標距與試樣標距匹配，滿足16mm～100mm標距試樣的測試；在兩個量程調節螺釘定位支架上各安裝一個量程調節螺釘，在每個量程調節螺釘上安裝有一個鎖緊螺母；在兩個量程調節螺釘定位支架上靠近上引伸桿的位置，各加工一個通孔，并在通孔中各固定一個銷柱，且兩個銷柱分別與靠近的上引伸桿垂直；在兩個上引伸桿上安裝量程調節螺釘定位支架的背面各安裝一個帶錐狀鍵槽的球架，在錐狀鍵槽中各放置一個可滾動的鋼珠。下引伸計架由套環夾頭、下引伸計桿、變形測量傳感器夾持定位支架、變形測量傳感器、球架、鋼珠和螺釘組成。下引伸計架套環夾頭的外觀形狀與上引伸計架套環夾頭形狀相同，且下引伸計套環夾頭中間呈錐狀的裝夾套孔的形狀尺寸與上引伸計架套環夾頭相同，下引伸計架套環夾頭外形尺寸比上引伸計架小，兩個下引伸桿的形狀尺寸相同，兩個下引伸桿與下引伸計架套環夾頭的定位焊接方式與上引伸計架相同；在兩個下引伸桿另一端的外側焊接兩個變形測量傳感器夾持定位支架，在兩個下引伸桿焊接變形測量傳感器夾持定位支架的背面各安裝一個帶錐狀鍵槽的球架，在錐狀鍵槽中各放置一個可滾動的鋼珠。棒材試樣裝夾墊塊為半圓臺狀的棒材試樣裝夾墊塊，半圓臺狀的棒材試樣裝夾墊塊的側面為錐面，其錐度與上下引伸計套環夾頭中間裝夾套孔內側錐面的錐度一致；在半圓臺狀的棒材試樣裝夾墊塊的圓心位置沿軸向加工一個橫截面為半圓的半圓豁口，在半圓豁口內壁上沿圓周方向再加工一個半圓凹槽，一種尺寸規格的半圓豁口對應一種尺寸規格的半圓凹槽，半圓凹槽所在的平面垂直于半圓臺的軸線，半圓豁口的尺寸為φ4～φ10，相對應的半圓凹槽的尺寸為φ8～φ16，半圓豁口直徑尺寸與棒材試樣直徑一致。裝夾試樣時，選擇與棒材試樣直徑匹配的棒材試樣裝夾墊塊，分別用兩塊棒材試樣裝夾墊塊夾于棒材試樣上部凸耳和下部凸耳位置，半圓豁口緊靠棒材試樣表面，半圓豁口中的半圓凹槽夾于棒材試樣的凸耳上，上引伸計架套環夾頭和下引伸計架套環夾頭上的裝夾套孔分別夾于棒材試樣上部凸耳和下部凸耳上的兩塊棒材試樣裝夾墊塊對接成的錐狀圓臺上，并保持緊密配合；通過更換棒材試樣裝夾墊塊，可裝夾直徑為φ4～φ10的棒材試樣。