[發明專利]可控制均溫區長度的Gleeble熱拉伸系統

有效

• 申請號: 201910367560.3
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110132724B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李淑慧;李永豐;韓國豐;何霽
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/18
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明提供了一種可控制均溫區長度的Gleeble熱拉伸系統，包括試樣(1)、填充層(3)、夾塊(4)，試樣(1)通過填充層(3)與夾塊(4)連接，所述試樣(1)兩端上設置有能夠控制與夾塊(4)之間導電及傳熱面積的溝槽，所述溝槽能夠引導電流及熱量的傳輸路徑。本發明結構簡單、使用方便、成本低廉，通過對試樣及夾塊結構的簡單修改即可實現對試樣均溫區長度的控制，充分利用了試樣的被夾持段,無需復雜的裝置或操作，簡單方便，效果明顯。

技術領域

本發明涉及實驗固體力學技術領域，具體地涉及一種可控制均溫區長度的Gleeble熱拉伸系統。

背景技術

熱模擬試驗技術能簡便地模擬金屬材料在熱加工過程中的行為，在金屬熱加工技術研究鄰域已經較為普遍的使用，特別是針對熱加工過程中由于溫度的急劇變化而發生組織變化的材料(如熱沖壓硼鋼、鈦合金等)，準確測定其在動態變溫條件下的力學性能尤為重要，使用熱模擬試驗技術能較好地滿足這一測試需求。熱模擬試驗中關鍵的問題是加熱和控溫，目前使用較多的Gleeble熱模擬試驗機的加熱方式為自阻加熱，并通過焊在試樣上的電偶絲測溫反饋從而實現控溫，這種方式原則上只能精確控制測溫點的溫度，在試樣的其他區域會存在溫度梯度，這勢必會影響測試結果的準確性。溫度梯度在可接受范圍內的試樣區域稱為均溫區，目前使用Gleeble熱模擬試驗機的原裝夾具還不能有效控制試樣的均溫區長度。已有研究表明，當電流在試樣中流過的路程改變時，試樣測試區域的均溫區長度會有所改變，但測試要求及試驗機操作空間的限制不允許試樣尺寸的變化幅度太大。目前，解決均溫區長度控制問題的方案還不多見，M.Ganapathy等人(M.Ganapathy et al.,MATEC Web Conf.,2015.；M.Ganapathy et al.,Exp.Mech.,2018.)曾通過更改試樣尺寸及夾具結構獲得了較為理想的均溫區長度，但其裝置較為復雜，操作過程多有不便。由此可見，需要一種能方便有效地控制均溫區長度的Gleeble系統。

公開號為CN 108007769A的專利文獻公開了一種極低模量復合材料高溫拉伸試驗夾具及方法，包括上拉伸單元和下拉伸單元兩部分；所述拉伸單元包括U形夾具、墊片、緊固螺釘、擋板、和預緊螺釘。該發明的有益效果是：該夾具可以使試樣在加熱過程中自由膨脹，消除熱應力的影響，從而提高試驗結果的準確性；該夾具與試樣的連接采用圓弧端面加載的懸掛方式，試樣加載端受力較為均勻，避免了試樣受拉時加載端首先破壞；采用墊片對平板試樣進行定位，保證平板試樣夾持的穩定性，降低了試驗失敗幾率；采用的試樣為等厚的板狀試樣，加工方便，經濟性好；夾具的材料選用高強度高耐溫材料。該夾具還可適用于拉伸強度較弱的高溫材料拉伸試驗。但是，該發明材料需與高溫環境爐對接，將拉伸試樣安裝在高溫環境爐里面，然后通過高溫環境爐控制系統對試樣進行加熱，加熱方式比較復雜，且很難控制試樣溫區長度。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種可控制均溫區長度的Gleeble熱拉伸系統。

根據本發明提供的一種可控制均溫區長度的Gleeble熱拉伸系統，包括試樣、填充層、夾塊，試樣通過填充層與夾塊連接，所述試樣兩端上設置有能夠控制與夾塊之間導電及傳熱面積的溝槽，所述溝槽能夠引導電流及熱量的傳輸路徑。

優選地，所述夾塊的夾持面上設置有凸起部，夾塊通過凸起部向試樣傳輸電流及熱量。

優選地，所述夾塊的夾持面上設置有一個或多個凹槽。

優選地，所述試樣與夾塊的夾持面之間設置填充層，試樣與夾塊夾持面上的凸起部直接接觸連接。

優選地，通過如下任一種或任多種的方法改變試樣與夾塊夾持面上凸起部的接觸面積：

-改變夾塊夾持面上凸起部的面積大??；

-通過在試樣與夾塊夾持面上凸起部之間增設填充層，改變試樣與夾塊夾持面上凸起部接觸面積的大小。