[發(fā)明專利]一種金屬材料應(yīng)力松弛試驗(yàn)引伸計(jì)裝置和試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710735540.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN107328662B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂源;張傳偉;鐘斌;徐超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/18
• 分類號(hào): G01N3/18;G01N3/02
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發(fā)明公開了一種金屬材料應(yīng)力松弛試驗(yàn)引伸計(jì)裝置和試驗(yàn)方法，涉及金屬材料高溫強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，裝置包括應(yīng)力松弛試驗(yàn)系統(tǒng)和熱變形試驗(yàn)系統(tǒng)，兩部分分別由試件、支架、滑輪和應(yīng)變片組成，區(qū)別在于應(yīng)力松弛試件兩端與上下拉桿連接固定，而熱變形試件下端與下拉桿連接固定，試件上端與上拉桿連接但不固定。熱變形試驗(yàn)測定得到的彈性變形量用于補(bǔ)償應(yīng)力松弛試驗(yàn)的熱變形，保證應(yīng)力松弛試驗(yàn)在設(shè)定的應(yīng)力水平條件下進(jìn)行。方法包括：安裝試件—加載—加熱—補(bǔ)償熱變形量—保溫——卸載。本發(fā)明的引伸計(jì)裝置結(jié)構(gòu)簡單可靠、方案合理易行，結(jié)合本發(fā)明的試驗(yàn)方法，可滿足應(yīng)力松弛試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，并獲得真實(shí)可靠的應(yīng)力松弛曲線。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料高溫強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種金屬材料應(yīng)力松弛試驗(yàn)引伸計(jì)裝置和試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

應(yīng)力松弛試驗(yàn)是在一定溫度條件下保持總變形量不變，隨著時(shí)間的推移，測定應(yīng)力隨時(shí)間的變化值，獲取應(yīng)力松弛曲線，并計(jì)算得到松弛模量和完成應(yīng)力松弛數(shù)據(jù)—蠕變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。試驗(yàn)通常包括“安裝試件—加載—加熱—保溫—降溫—卸載”等幾個(gè)階段，在試驗(yàn)過程中需要利用引伸計(jì)來測量材料的受力變形狀況。目前的應(yīng)力松弛試驗(yàn)忽略了加熱階段材料熱變形引起的應(yīng)力顯著降低現(xiàn)象以及加熱階段應(yīng)力松弛效應(yīng)對(duì)應(yīng)力降低的影響，導(dǎo)致應(yīng)力松弛試驗(yàn)無法達(dá)到設(shè)定的應(yīng)力水平條件。此外，在模擬大型工件緩慢升溫工藝條件下的應(yīng)力松弛試驗(yàn)過程中，采用傳統(tǒng)的引伸計(jì)和測量方法難以精確測量得到在加熱階段應(yīng)力松弛效應(yīng)引起的應(yīng)力降低量。基于上述兩個(gè)原因，由此測定得到的應(yīng)力松弛曲線不能反映材料在應(yīng)力松弛效應(yīng)下的真實(shí)特性，并且進(jìn)一步導(dǎo)致了松弛模量等參數(shù)的計(jì)算誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種金屬材料應(yīng)力松弛試驗(yàn)引伸計(jì)裝置和試驗(yàn)方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本發(fā)明提供了一種金屬材料應(yīng)力松弛試驗(yàn)引伸計(jì)裝置，所述裝置包括應(yīng)力松弛試驗(yàn)系統(tǒng)和熱變形試驗(yàn)系統(tǒng)兩部分，所述應(yīng)力松弛試驗(yàn)系統(tǒng)包括應(yīng)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(yīng)變片，所述熱變形試驗(yàn)系統(tǒng)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(yīng)變片；

所述應(yīng)力松弛試件上端安裝在上高溫拉桿左側(cè)的U形槽內(nèi)并使用第一銷軸固定，下端安裝在下高溫拉桿左側(cè)的U形槽內(nèi)并使用第二銷軸固定，所述熱變形試件上端活動(dòng)安裝在所述上高溫拉桿右側(cè)的U形槽內(nèi)，下端安裝在所述下高溫拉桿右側(cè)的U型槽內(nèi)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(cè)壁上開設(shè)有一個(gè)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(nèi)；所述下高溫拉桿的右側(cè)壁上開設(shè)有一個(gè)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(nèi)；

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(yīng)變片安裝在所述第一彈性片上，每個(gè)所述第一應(yīng)變片均通過信號(hào)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(yīng)變片安裝在所述第二彈性片上，每個(gè)所述第二應(yīng)變片均通過信號(hào)線與測試儀器相連。

本發(fā)明還提供了一種金屬材料應(yīng)力松弛試驗(yàn)方法，該方法包括以下步驟：

制備及安裝應(yīng)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(yīng)變片和第二應(yīng)變片，關(guān)閉加熱爐門；