[發明專利]一種金屬材料應力松弛試驗引伸計裝置和試驗方法

有效

• 申請號: 201710735540.8
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107328662B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 呂源;張傳偉;鐘斌;徐超
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/02
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

1.一種金屬材料應力松弛試驗引伸計裝置的試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

制備及安裝應力松弛試件和熱變形試件，并依次安裝好第一長支架、第二長支架、第一短支架、第二短支架、第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪、第四滑輪、第一彈性片、第二彈性片及第一應變片和第二應變片，關閉加熱爐門；

通過計算機設置加載載荷大小、應力松弛試驗溫度、試件標距和橫截面積S；

加載至預定載荷F后，獲取應力松弛試件變形量X，由胡克定律F＝K·X計算得到彈性系數K，由公式計算得到應力松弛試件的應力值σ；

在加熱至預定溫度過程中，以一定頻率采集熱變形試件的彈性變形增加量ΔX，并同時使應力松弛試件增加相同的變形量ΔX，由胡克定律計算此時應力松弛試件的實際外加載荷值F′，并計算應力松弛試件的實際應力值σ′；

加熱至預定的應力松弛試驗溫度，依次進行保溫、降溫和卸載，由實時計算得到的應力松弛試件的實際應力值σ′繪制真實的應力松弛曲線；

所述裝置包括應力松弛試驗系統和熱變形試驗系統兩部分，所述應力松弛試驗系統包括應力松弛試件、第一長支架、第一短支架、第一滑輪、第二滑輪、第一彈性片和第一應變片，所述熱變形試驗系統包括熱變形試件、第二長支架、第二短支架、第三滑輪、第四滑輪、第二彈性片和第二應變片；

所述應力松弛試件上端安裝在上高溫拉桿左側的U形槽內并使用第一銷軸固定，下端安裝在下高溫拉桿左側的U形槽內并使用第二銷軸固定，所述熱變形試件上端活動安裝在所述上高溫拉桿右側的U形槽內，下端安裝在所述下高溫拉桿右側的U型槽內并使用所述第二銷軸固定；

所述第一長支架上端固定安裝在所述應力松弛試件上靠近所述上高溫拉桿的位置，下端連接在所述第二滑輪的滑輪軸上，所述第一短支架上端固定安裝在所述應力松弛試件上靠近所述下高溫拉桿的位置，下端連接在所述第一滑輪的滑輪軸上；所述第二長支架上端固定安裝在所述應力松弛試件上靠近所述上高溫拉桿的位置，下端連接在所述第二滑輪的滑輪軸上，所述第一短支架上端固定安裝在所述應力松弛試件上靠近所述下高溫拉桿的位置，下端連接在所述第一滑輪的滑輪軸上；

所述下高溫拉桿的左側壁上開設有一個矩形的第一凹槽，所述第一滑輪和第二滑輪均放置在該第一凹槽內；所述下高溫拉桿的右側壁上開設有一個矩形的第二凹槽，所述第三滑輪和第四滑輪均放置在該第二凹槽內；

所述第一彈性片兩端分別固定安裝在所述第一滑輪的滑輪軸和所述第二滑輪的滑輪軸上，所述第一應變片安裝在所述第一彈性片上，每個所述第一應變片均通過信號線與測試儀器相連；所述第二彈性片兩端分別固定安裝在所述第三滑輪的滑輪軸和所述第四滑輪的滑輪軸上，所述第二應變片安裝在所述第二彈性片上，每個所述第二應變片均通過信號線與測試儀器相連。

2.如權利要求1所述的金屬材料應力松弛試驗引伸計裝置，其特征在于，所述應力松弛試件上具有兩組凸耳：應力松弛上凸耳和應力松弛下凸耳，每組凸耳均包括高度相同且位于所述應力松弛試件前后側面上的兩個凸耳，所述應力松弛上凸耳和應力松弛下凸耳分別位于所述應力松弛試件上靠近所述上高溫拉桿和下高溫拉桿的位置；所述熱變形試件上也具有兩組凸耳：熱變形上凸耳和熱變形下凸耳，所述熱變形上凸耳和所述應力松弛上凸耳的高度相同，所述熱變形下凸耳和所述應力松弛下凸耳的高度相同；

所述第一長支架上端的叉形接口與所述應力松弛試件上的應力松弛上凸耳連接并使用第三軸銷固定，所述第一短支架上端的叉形接口與所述應力松弛試件上的應力松弛下凸耳連接并使用第四軸銷固定；所述第二長支架上端的叉形接口與所述熱變形試件上的熱變形上凸耳連接并使用第三軸銷固定，所述第二短支架上端的叉形接口與所述熱變形試件上的熱變形下凸耳連接并使用第四軸銷固定。

3.如權利要求1所述的金屬材料應力松弛試驗引伸計裝置，其特征在于，所述第一凹槽一側壁上固定安裝有一個第一L形擋板，該第一L形擋板一側壁與所述第一凹槽的底面平行，另一側壁向所述第一凹槽的底面延伸，使所述第一L形擋板11與所述第一凹槽之間形成半封閉的第一軌道倉，所述第一滑輪和第二滑輪分別上下放置在所述第一軌道倉內；所述第二凹槽一側壁上固定安裝有一個第二L形擋板，該第二L形擋板一側壁與所述第二凹槽的底面平行，另一側壁向所述第二凹槽的底面延伸，使所述第二L形擋板與所述第二凹槽16之間形成半封閉的第二軌道倉，所述第三滑輪和第四滑輪分別上下放置在所述第二軌道倉內。

4.如權利要求3所述的金屬材料應力松弛試驗引伸計裝置，其特征在于，所述第一L形擋板的寬度小于所述第一凹槽的寬度，使所述第一L形擋板與所述第一凹槽的側壁之間存在間隙，所述第一短支架的末端穿過該間隙與所述第一滑輪的滑輪軸連接，所述第一長支架的末端也穿過該間隙與所述第二滑輪的滑輪軸連接；所述第二L形擋板的寬度小于所述第二凹槽的寬度，使所述第二L形擋板與所述第二凹槽的側壁之間存在間隙，所述第二短支架的末端穿過該間隙與所述第三滑輪的滑輪軸連接，所述第二長支架的末端也穿過該間隙與所述第四滑輪的滑輪軸連接。