[實用新型]一種恒溫恒壓擴散實驗裝置

有效

• 申請號: 201920267127.8
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN210051663U
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 鄭敏利;趙東旭;高思遠;陳金國;李健男
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 35219 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 林祥翔;張忠波

本實用新型公開了一種恒溫恒壓擴散實驗裝置，包括工作臺、管形工件夾持裝置、溫度調節裝置、管形工件旋轉裝置、橫向進給裝置、壓力調節裝置、刀具夾持裝置、壓力測量裝置、第一溫度測量裝置及第二溫度測量裝置；橫向進給裝置包括立于工作臺處的支架、驅動機構；管形工件夾持裝置包括兩個相對立于工作臺處的支撐件；溫度調節裝置設置于兩個支撐件之間，且管形工件旋轉裝置與之傳動連接；壓力調節裝置設置于支架處，用于向刀具夾持裝置施加壓力；驅動機構用于驅動壓力調節裝置橫向移動；刀具夾持裝置連接于壓力調節裝置下方。本實用新型能夠真實地模擬刀?屑的切削過程，且準確控制溫度和壓力，具有能準確研究壓力、濃度梯度變化對擴散的影響的優點。

技術領域

本實用新型涉及擴散實驗器材領域，尤其涉及一種恒溫恒壓擴散實驗裝置。

背景技術

硬質合金刀具在切削不銹鋼、2.25Cr1Mo0.25V等多種鐵碳合金、鎳基合金的過程中，前刀面易發生擴散磨損、粘結破損，其本質原因是刀-屑間的元素擴散。由菲克擴散定律和臼井英治教授的研究結論可知，從宏觀角度來看，影響刀-屑間元素擴散的因素主要有：材料之間的化學親性、溫度、壓力、濃度梯度等。

為深入的研究刀-屑間的元素擴散，需要針對不同的材料在不同的切削溫度和切削力度下的擴散過程展開研究。目前的刀-屑間擴散實驗方式是將刀-工材料裝夾或焊接到一起，經高溫爐加熱后冷卻，得出擴散實驗結果，這種實驗方案主要存在的缺陷主要有：一是無法模擬刀具材料和工件材料的相對運動；二是將兩者裝夾后，濃度梯度的變化率與實際工況不一致；三是由于夾具和刀、工材料的熱膨脹系數的不同，將導致常溫和高溫下的刀-工表面承受的法向壓力發生變化。因此，現有的擴散實驗方式無法準確研究壓力、濃度梯度變化對擴散的影響。

實用新型內容

為此，需要提供一種恒溫恒壓擴散實驗裝置,以解決現有技術中擴散實驗方式與實際切削環境相差甚遠，進而無法準確的研究壓力、濃度梯度變化對擴散的影響的問題。

為實現上述目的，發明人提供了一種恒溫恒壓擴散實驗裝置，包括工作臺、管形工件夾持裝置、溫度調節裝置、管形工件旋轉裝置、橫向進給裝置、壓力調節裝置、刀具夾持裝置、壓力測量裝置、第一溫度測量裝置及第二溫度測量裝置；所述橫向進給裝置包括支架、驅動機構；

所述管形工件夾持裝置包括兩個支撐件，兩個支撐件相對立于工作臺處；溫度調節裝置可旋轉地設置于兩個支撐件之間，管形工件套接于溫度調節裝置外；所述管形工件旋轉裝置與溫度調節裝置連接，用于驅動溫度調節裝置帶動管形工件軸向旋轉；

所述支架立于工作臺處；所述壓力調節裝置可橫向移動地設置于支架處，用于向刀具夾持裝置施加擠壓管形工件的壓力；所述驅動機構與壓力調節裝置連接，用于驅動壓力調節裝置橫向移動；所述刀具夾持裝置設置于溫度調節裝置上方，且與壓力調節裝置連接；所述壓力測量裝置設置于刀具夾持裝置內，且與壓力調節裝置連接，用于測量壓力調節裝置向刀具夾持裝置施加擠壓管形工件的壓力；

所述第一溫度測量裝置和均與溫度調節裝置連接，第二溫度測量裝置與第二壓力機平臺相連，所述第一溫度測量裝置設置于溫度調節裝置內，用于測量溫度調節裝置內的溫度；所述第二溫度測量裝置設置于第二壓力機平臺下方，用于測量管形工件與刀具接觸溫度。

作為本實用新型的一種優選結構，所述驅動機構為絲桿電機，所述絲桿電機的機體與支架連接，且絲桿電機的絲桿可旋轉地橫向設置；

所述壓力調節裝置包括壓力機、第一壓力機平臺、第二壓力機平臺；所述壓力機的側面與第一壓力機平臺連接，且壓力機的輸出軸朝下設置；所述第一壓力機平臺的背面設置有傳動螺母，所述傳動螺母與絲桿電機的絲桿螺紋傳動連接；所述第二壓力機平臺水平連接于壓力機的輸出軸處，所述刀具夾持裝置設置于第二壓力機平臺下。

作為本實用新型的一種優選結構，還包括導向裝置，所述導向裝置包括光杠，所述光杠設置于支架處，且與絲桿電機的絲桿平行設置；所述第一壓力機平臺的背面還設置有滑塊，所述滑塊可滑動地穿于光杠處。