CN102175521A - 一种发电厂管件非标准插销试样试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发电厂管件非标准插销试样试验方法，其是将非标准插销试样的测试端插入底板上的孔中，通过加载机构和非标准插销试样专用夹头对非标准插销试样进行加载；所述非标准插销试样由两端分别为测试端和夹持端的圆棒体构成，所述测试端设置有顶端平齐的螺纹；所述非标准插销试样专用夹头包括连接底座、与连接底座固定连接的直套筒以及和直套筒固定连接的楔形套筒。本发明中的非标准插销试样直径小，可以直接从发电厂管件上取样，夹持端不再加工成为螺纹，采用非标准插销试样专用夹头直接夹持的方式避免了加载时断裂在螺纹的现象。

Description

一种发电厂管件非标准插销试样试验方法

技术领域

本发明涉及一种发电厂管件非标准插销试样试验方法。

背景技术

插销试验是评估金属材料焊接裂纹倾向的试验方法，试验需要底板和圆棒状插销试样，底板上钻孔（直径与插销试样直径相等），将插销试样一端插入底板的孔中，端面与底板表面平齐，试样另一端由夹头夹紧，在底板上堆焊一道焊缝，焊缝经过底板上的孔并将试样端面熔化一定的深度，然后通过加载机构和夹头对试样进行加载，以此检验材料的裂纹倾向。

标准的插销试样是圆棒状试样，直径8mm，但是由于电站管件尺寸的限制，不能取标准的插销试样，标准插销试验采用的插销试验机采用的是螺纹夹紧、手动控制加载、三相电机加载，控制不够精确，启动和停止时对试样冲击大，加载时试样易在螺纹处断裂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供能从电厂管件上取样的避免加载时试样在螺纹处断裂的一种发电厂管件非标准插销试样试验方法。

一种发电厂管件非标准插销试样试验方法，其特征在于其包括以下步骤：将非标准插销试样的测试端插入底板上的直径与非标准插销试样相等的孔中，使测试端的端面与底板表面平齐，在底板上堆焊一道焊缝，焊缝经过底板上的孔并将试样端面熔化，所述非标准插销试样的夹持端由非标准插销试样专用夹头夹紧，然后通过加载机构和非标准插销试样专用夹头对非标准插销试样进行加载。

所述非标准插销试样由两端分别为测试端和夹持端的圆棒体构成，所述测试端设置有顶端平齐的螺纹，所述螺纹的长度l大于底板厚度D。

所述圆棒体的直径为3-5mm。

所述螺纹螺距P=1mm，螺纹缺口深度h为0.1-0.5 mm，缺口角度θ=40°±2°，缺口根部半径R=0.1mm。

所述非标准插销试样专用夹头包括连接底座、与连接底座固定连接的直套筒以及和直套筒固定连接的楔形套筒，所述的直套筒内套装有可在直套筒内上下移动的拉杆，在拉杆和直套筒之间设置有弹簧，拉杆上固定设置有上拉手，所述的楔形套筒内壁呈倾斜设置有导轨槽，在楔形套筒内设置有滑块，滑块上设置有夹块，滑块上设置有限位导轨，限位导轨嵌置在导轨槽内并可沿导轨槽上下滑动，所述的滑块下端与拉杆上端连接，下拉上拉手，拉杆带动滑块沿导轨槽向下移动。

所述的楔形套筒内呈倾斜设置有三个互成120°的以楔形套筒中心为中心对称的导轨槽。

所述连接底座两端对应上拉手固定设置有下拉手。

所述滑块的下端设置有嵌置在拉杆上端环形凹槽内的凸台。

本发明的积极效果为：本发明中的非标准插销试样直径小，可以直接从发电厂管件上取样，锯齿状螺纹缺口能适应不同熔深的需要，能保证总有一处缺口处于焊接粗晶区中，夹持端不再加工成为螺纹，避免了由于应力集中造成加载时断裂在螺纹的现象，采用非标准插销试样专用夹头直接夹持的方式确保加载时试样不会断裂在夹持段。

由于夹持端不再加工成为螺纹，普通夹头不能对本发明中的非标准插销试样进行夹紧，因此采用非标准插销试样专用夹头对其夹紧。使用非标准插销试样专用夹头时，手握上拉手和下拉手，通过下拉上拉手控制拉杆向下移动，拉杆向下压缩弹簧，同时带动以楔形套筒中心为中心对称的夹块在楔形套筒中和限位导轨一起向下移动，将非标准插销试样插入三个夹块的间隙中，松开上拉手和下拉手，在弹簧作用下拉杆向上快速移动，实现了对非标插销试样的夹紧。

附图说明

图1为本发明中方法的示意图；

图2为本发明实施例中的非标准插销试样的结构示意图；

图3为图2中A的局部放大图；

图4为本发明中非标准插销试样的专用夹头的结构示意图；

图5为本发明中非标准插销试样的专用夹头的夹块结构示意图；

图6为本发明中非标准插销试样的专用夹头的内部结构示意图。

在附图中：1a：测试端、2a：夹持端、3a：底板、L：试样总长度、l：测试段长度、Φ：试样直径、P：螺距、h：缺口深度、θ：缺口角度、R：缺口根部半径、D 底板厚度、1夹块、2导轨槽、3滑块、4限位导轨、5上拉手、6楔形套筒、7直套筒、8连接底座、9拉杆、10弹簧、11下拉手、12环形凹槽、13凸台。

具体实施方式

如图1所示，进行插销试验时，将非标准插销试样的测试端1a插入底板3a的孔中，测试端1a的端面与底板3a的底面平齐，所述非标准插销试样的夹持端2a由非标准插销试样专用夹头夹紧，在底板3a上堆焊一道焊缝，焊缝经过底板3a上的孔并将试样端面熔化，然后通过加载机构和非标准插销试样专用夹头对非标准插销试样进行加载，以此检验发电厂管件材料的裂纹倾向。

如图2和图3所示，所述非标准插销试样由两端分别为测试端1a和夹持端2a的圆棒体构成，所述测试端1a设置有顶端平齐的螺纹，所述螺纹的长度l大于底板3a的厚度D。

所述螺纹螺距P=1mm，螺纹缺口深度h为0.5 mm，缺口角度θ=40°，缺口根部半径R=0.1mm。

如图4、图5和图6所示，所述非标准插销试样专用夹头其包括连接底座8、与连接底座8固定连接的直套筒7以及和直套筒7固定连接的楔形套筒6，所述的直套筒7内套装有可在直套筒7内上下移动的拉杆9，在拉杆9和直套筒7之间设置有弹簧10，拉杆9上固定设置有上拉手5，所述的楔形套筒6内壁呈倾斜设置有导轨槽2，在楔形套筒6内设置有滑块3，滑块3上设置有夹块1，滑块3上设置有限位导轨4，限位导轨4嵌置在导轨槽2内并可沿导轨槽2上下滑动，所述的滑块3下端与拉杆9上端连接，下拉上拉手5，拉杆9带动滑块3沿导轨槽2向下移动。所述的楔形套筒6内呈倾斜设置有三个互成120°的以楔形套筒6中心为中心对称的导轨槽2。所述连接底座8两端对应上拉手5固定设置有下拉手11。所述滑块3的下端设置有嵌置在拉杆9上端环形凹槽12内的凸台13。

连接底座8固定在加载机构上，连接底座8与直套筒7通过螺栓连接，楔形套筒6与直套筒7通过螺栓连接，限位导轨4嵌置在导轨槽2内，限位导轨4保证了滑块3在上下移动过程中不发生角度偏移，夹块1在限位导轨4的限位与导向下在楔形套筒6中上下移动，加载开始时手握住上拉手5和下拉手11，向下拉动上拉手5，带动拉杆9向下移动并且压缩弹簧10，拉杆9的环形凹槽12与滑块3的凸台13嵌置在一起，拉杆9的移动带动夹块1向下移动，夹块1张开，将本实用新型的非标准插销试样放入夹块1间隙中，夹块1与非标准插销试样的接触面与水平面垂直，保证夹块1的中心线始终与插销试样的中心线在一条直线上。松开上拉手5，在弹簧10作用下拉杆9向上快速移动，带动夹块1快速合拢达到夹紧的效果。

导轨槽2和对应的限位导轨4、滑块3、夹块1可设置为两个以上，以三个最优。

由于非标准插销试样尺寸小，加工成螺纹不方便而且采用螺纹夹紧方式强度不够，因此不能采用螺纹夹紧的方式，针对这种情况设计了专用夹头，该夹头采用三夹块楔形夹头，三个互成120°的夹块在楔形套筒中移动，利用楔形套筒的作用能对非标插销试样进行夹紧，同时三个互成120°的夹块在拉杆的带动下同时上升和下降，保证夹头的中心线始终与插销的中心线在一条直线上。

还可将数据采集与控制技术及步进电机运用到本发明试验方法中，编写数据采集与控制程序，实现试验过程的自动控制，将步进电机运用于试验过程中的加载，利用程序对步进电机的启动、停止和速度进行精确控制，实现加载过程中载荷的平滑过渡，减少了对试样的冲击，保证了试验精度。

Claims (5)

1.一种发电厂管件非标准插销试样试验方法，其特征在于其包括以下步骤：将非标准插销试样的测试端（1a）插入底板（3a）上的直径与非标准插销试样相等的孔中，使测试端（1a）的端面与底板（3a）底面平齐，在底板（3a）底面上堆焊一道焊缝，焊缝经过底板（3a）上的孔并将试样端面熔化，所述非标准插销试样的夹持端（2a）由非标准插销试样专用夹头夹紧，然后用加载机构对非标准插销试样进行加载；

所述非标准插销试样由两端分别为测试端（1a）和夹持端（2a）的圆棒体构成，所述测试端（1a）设置有顶端平齐的螺纹，所述螺纹的长度l大于底板（3a）的厚度D；

所述非标准插销试样专用夹头包括连接底座（8）、与连接底座（8）固定连接的直套筒（7）以及和直套筒（7）固定连接的楔形套筒（6），所述的直套筒（7）内套装有可在直套筒（7）内上下移动的拉杆（9），在拉杆（9）和直套筒（7）之间设置有弹簧（10），拉杆（9）上固定设置有上拉手（5），所述的楔形套筒（6）内壁呈倾斜设置有导轨槽（2），在楔形套筒（6）内设置有滑块（3），滑块（3）上设置有夹块（1），滑块（3）上设置有限位导轨（4），限位导轨（4）嵌置在导轨槽（2）内并可沿导轨槽（2）上下滑动，所述的滑块（3）下端与拉杆（9）上端连接，下拉上拉手（5），拉杆（9）带动滑块（3）沿导轨槽（2）向下移动。

2.根据权利要求1所述的一种发电厂管件非标准插销试样试验方法，其特征在于所述非标准插销试样的直径φ=3-5mm，所述螺纹螺距P=1mm，螺纹缺口深度h=0.1-0.5 mm，缺口角度θ=40°±2°，缺口根部半径R=0.1mm。

3.根据权利要求1所述的一种发电厂管件非标准插销试样试验方法，其特征在于所述的楔形套筒（6）内呈倾斜设置有三个互成120°的以楔形套筒（6）中心为中心对称的导轨槽（2）。

4.根据权利要求1所述的一种发电厂管件非标准插销试样试验方法，其特征在于所述连接底座（8）两端对应上拉手（5）固定设置有下拉手（11）。

5.根据权利要求1所述的一种发电厂管件非标准插销试样试验方法，其特征在于所述滑块（3）的下端设置有嵌置在拉杆（9）上端环形凹槽（12）内的凸台（13）。

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