[發(fā)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

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• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107328662B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)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(chǎn)權代理事務所(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力松弛試驗引伸計裝置和試驗方法，涉及金屬材料高溫強度試驗設備技術領域，裝置包括應力松弛試驗系統(tǒng)和熱變形試驗系統(tǒng)，兩部分分別由試件、支架、滑輪和應變片組成，區(qū)別在于應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。熱變形試驗測定得到的彈性變形量用于補償應力松弛試驗的熱變形，保證應力松弛試驗在設定的應力水平條件下進行。方法包括：安裝試件—加載—加熱—補償熱變形量—保溫——卸載。本發(fā)明的引伸計裝置結構簡單可靠、方案合理易行，結合本發(fā)明的試驗方法，可滿足應力松弛試驗設計要求，并獲得真實可靠的應力松弛曲線。

技術領域

本發(fā)明涉及金屬材料高溫強度試驗設備技術領域，特別是涉及一種金屬材料應力松弛試驗引伸計裝置和試驗方法。

背景技術

應力松弛試驗是在一定溫度條件下保持總變形量不變，隨著時間的推移，測定應力隨時間的變化值，獲取應力松弛曲線，并計算得到松弛模量和完成應力松弛數(shù)據(jù)—蠕變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。試驗通常包括“安裝試件—加載—加熱—保溫—降溫—卸載”等幾個階段，在試驗過程中需要利用引伸計來測量材料的受力變形狀況。目前的應力松弛試驗忽略了加熱階段材料熱變形引起的應力顯著降低現(xiàn)象以及加熱階段應力松弛效應對應力降低的影響，導致應力松弛試驗無法達到設定的應力水平條件。此外，在模擬大型工件緩慢升溫工藝條件下的應力松弛試驗過程中，采用傳統(tǒng)的引伸計和測量方法難以精確測量得到在加熱階段應力松弛效應引起的應力降低量。基于上述兩個原因，由此測定得到的應力松弛曲線不能反映材料在應力松弛效應下的真實特性，并且進一步導致了松弛模量等參數(shù)的計算誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種金屬材料應力松弛試驗引伸計裝置和試驗方法，可以解決現(xiàn)有技術中存在的問題。

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

所述應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(cè)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(nèi)；所述下高溫拉桿的右側(cè)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(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。

本發(fā)明還提供了一種金屬材料應力松弛試驗方法，該方法包括以下步驟：

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；