[實(shí)用新型]一種脈沖電流輔助板狀試樣單軸拉伸的試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721629085.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207488076U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周暢;申儒林;胡立斌;劉健;舒斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/08;G01N3/04
• 代理公司: 長(zhǎng)沙七源專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 43214
• 代理人: 歐穎;吳婷

本實(shí)用新型提供一種脈沖電流輔助板狀試樣單軸拉伸的試驗(yàn)裝置，包括脈沖電源和拉伸試驗(yàn)機(jī)，所述拉伸試驗(yàn)機(jī)包括與板狀試樣兩端固定連接的拉伸夾具以及用于帶動(dòng)拉伸夾具相互靠近或遠(yuǎn)離的驅(qū)動(dòng)裝置，在板狀試樣的兩端分別設(shè)置固定壓片，導(dǎo)線的一端為扁平狀且被固定壓片緊壓在試樣上，導(dǎo)線的另一端連接脈沖電源的正極或負(fù)極；在所述拉伸夾具上設(shè)有楔形型腔且在每個(gè)型腔內(nèi)設(shè)有兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的絕緣夾塊，在兩個(gè)絕緣夾塊的相對(duì)面上設(shè)有卡槽且在每個(gè)卡槽內(nèi)設(shè)有定位夾塊，所述絕緣夾塊在緊固旋鈕的帶動(dòng)下緊壓在型腔內(nèi)壁上，進(jìn)而迫使定位夾塊將試樣夾緊。所述裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性高，大大減少了焦耳熱的產(chǎn)生，而且適用于對(duì)不同尺寸的板狀試樣的試驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及金屬材料變形行為測(cè)試裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種脈沖電流輔助板狀試樣單軸拉伸的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

自從前蘇聯(lián)學(xué)者O.A.Troitskii等人發(fā)現(xiàn)脈沖電流對(duì)鋅單晶的變形行為存在明顯影響后，脈沖電流作為一種新的材料處理方式引起了人們的高度重視。經(jīng)研究表明，脈沖電流可以增強(qiáng)材料的變形能力，即電致塑性。K.Okazaki和H.Conrad等人的研究結(jié)果已經(jīng)證實(shí)脈沖電流可以降低純Ti、Pb、Sn的變形抗力，從而提高其金屬延展性；Jiang等人在研究了脈沖電流對(duì)AZ91鎂合金軋制的影響后，發(fā)現(xiàn)脈沖電流提高了AZ91鎂合金的成形能力，而且變形過(guò)程中無(wú)需再退火以消除加工硬化問(wèn)題，同時(shí)還可以抑制β相的產(chǎn)生，提高合金性能；Tang等人將脈沖電流應(yīng)用到奧氏體不銹鋼、304L不銹鋼等合金的冷拔工藝中，發(fā)現(xiàn)脈沖電流可以減小冷力(約為20％～50％)，并使得金屬延伸率明顯增加，表面質(zhì)量也得到改善，而且大大提高了生產(chǎn)效率。

中國(guó)專(zhuān)利CN201510012160公開(kāi)了一種通電熱拉伸試驗(yàn)裝置及拉伸試驗(yàn)方法，電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的上、下夾具均包括夾持板、連桿以及用于實(shí)現(xiàn)二者間接連接的絕緣板，所述夾具通過(guò)連桿固定設(shè)置在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的上橫梁或活動(dòng)橫梁上，所述夾持板用于固定連接試樣的兩端且分別與電源的正、負(fù)極連通。該實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，夾持板上用于固定連接試樣的卡槽寬度一定，僅限于對(duì)固定厚度的板狀試樣進(jìn)行試驗(yàn)，裝置的適用性不廣，而且?jiàn)A持板對(duì)試樣的固定效果不好；另外，由于夾持板同時(shí)具有導(dǎo)電和固定功能，因而其本身的結(jié)構(gòu)體積較大，不僅無(wú)法保證絕緣安全性，而且當(dāng)有大電流(幾百甚至幾千安培)通過(guò)時(shí)，夾持板會(huì)產(chǎn)生大量的焦耳熱。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性高、焦耳熱量少、夾持厚度可調(diào)的用于脈沖電流輔助金屬試樣單軸拉伸試驗(yàn)的裝置，以解決背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種脈沖電流輔助板狀試樣單軸拉伸的試驗(yàn)裝置，包括脈沖電源和拉伸試驗(yàn)機(jī)，所述拉伸試驗(yàn)機(jī)包括至少一組相對(duì)設(shè)置且分別與板狀試樣兩端固定連接的拉伸夾具、以及用于帶動(dòng)同組的兩個(gè)拉伸夾具相互靠近或遠(yuǎn)離的驅(qū)動(dòng)裝置，所述板狀試樣的兩端通過(guò)導(dǎo)線分別連接脈沖電源的正、負(fù)極；

在同組的兩個(gè)拉伸夾具上均設(shè)有楔形型腔且兩個(gè)型腔較窄的一端相對(duì)設(shè)置，兩個(gè)型腔的相對(duì)面開(kāi)口以用于板狀試樣穿過(guò)，在每個(gè)型腔內(nèi)均設(shè)有兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的絕緣夾塊，相對(duì)設(shè)置的兩絕緣夾塊與相對(duì)設(shè)置的兩拉伸夾具是在不同方向上相對(duì)，所述絕緣夾塊與型腔內(nèi)壁間存在活動(dòng)空間，在兩個(gè)絕緣夾塊的相對(duì)面上分別設(shè)有卡槽，在每個(gè)卡槽內(nèi)均設(shè)有材質(zhì)剛度大于絕緣夾塊的定位夾塊；

所述拉伸夾具還包括設(shè)置在型腔內(nèi)且位于型腔較寬一端的緊固旋鈕，所述緊固旋鈕可沿板狀試樣的長(zhǎng)度方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述絕緣夾塊與型腔內(nèi)壁間的壓緊或放松；當(dāng)所述絕緣夾塊受到型腔內(nèi)壁的擠壓時(shí)，相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)絕緣夾塊相互靠近并通過(guò)定位夾塊將板狀試樣夾緊固定。

優(yōu)選地，在所述定位夾塊和板狀試樣的接觸面上設(shè)置有至少一處滾花防滑結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述試驗(yàn)裝置還包括通過(guò)螺栓固定設(shè)置在板狀試樣兩端的固定壓片，所述導(dǎo)線用于連接試樣的一端為扁平狀且被夾設(shè)在固定壓片和試樣之間，所述固定壓片通過(guò)將導(dǎo)線緊壓在板狀試樣上實(shí)現(xiàn)試樣與電源間的電連接。