[發明專利]一種金屬半固態觸變成型模擬試驗裝置與方法

有效

• 申請號: 201410320446.2
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN105223075B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 楊必成;徐駿;張志峰;劉建朝;楊玉潔
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 劉徐紅

1.一種金屬半固態觸變成型模擬試驗裝置，其特征在于：該裝置包括壓力機構，下壓工具頭，切變工具頭，加熱裝置，載料臺，傳感裝置和數據采集系統，所述的壓力機構分別與所述的下壓工具頭和切變工具頭相連接，所述的下壓工具頭與切變工具頭在壓力機構作用下可以分別獨立運動，所述的載料臺上放置坯料，所述的加熱裝置位于載料臺上方，可對坯料進行加熱，所述的下壓工具頭和切變工具頭位于所述的載料臺和加熱裝置的上方，所述的傳感裝置設置在所述的壓力機構和載料臺上，所述的傳感裝置與所述的數據采集系統相連接。

2.根據權利要求1所述的金屬半固態觸變成型模擬試驗裝置，其特征在于：所述的壓力機構采用液壓或氣壓形式提供壓力。

3.根據權利要求1所述的金屬半固態觸變成型模擬試驗裝置，其特征在于：所述的加熱裝置為加熱線圈，為感應加熱或電阻加熱形式。

4.根據權利要求1所述的金屬半固態觸變成型模擬試驗裝置，其特征在于：所述的下壓工具頭為兩個半圓柱形結構，兩個半圓柱之間的縫隙可調整。

5.根據權利要求1所述的金屬半固態觸變成型模擬試驗裝置，其特征在于：所述的切變工具頭位于所述的下壓工具頭的兩個半圓柱形結構之間，其形狀為片狀。

6.根據權利要求1所述的金屬半固態觸變成型模擬試驗裝置，其特征在于：所述的傳感裝置包括溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器和速度傳感器。

7.根據權利要求6所述的金屬半固態觸變成型模擬試驗裝置，其特征在于：所述的壓力傳感器、位移傳感器和速度傳感器設置于壓力機構中。

8.根據權利要求6所述的金屬半固態觸變成型模擬試驗裝置，其特征在于：所述的溫度傳感器為熱電偶，設置于載料臺的中部，熱電偶的一部分露出于載料臺上部，垂直于載料臺。

9.采用權利要求1-8中任一項所述的裝置進行金屬半固態觸變成型模擬試驗的方法，包括以下步驟：

(1)將待測試坯料放置到載料臺上，并選定切變工具頭；

(2)啟動加熱裝置開始對坯料加熱，同時下壓工具頭通過壓力機構以一定的壓力壓在坯料上；

(3)當坯料加熱到半固態狀態時，在下壓工具頭的壓力下，載料臺上的熱電偶插入到坯料內部，將坯料內部不同位置的溫度信號傳輸給數據采集系統；

(4)當坯料溫度達到預定試驗值后，切變工具頭通過壓力機構以設定速度或者設定壓力下壓，直至將坯料從中間切開，下壓過程中壓力、速度和位移信號均通過傳感裝置傳輸給數據采集系統；

(5)通過變換切變溫度、切變工具頭規格、切變速度或切變壓力，重復步驟(1)-(4)，獲得一組反映材料觸變性能的數據。