CN105157864A - 空心圆棒试件内壁温度的测量方法 - Google Patents

空心圆棒试件内壁温度的测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105157864A
CN105157864A CN201510670082.5A CN201510670082A CN105157864A CN 105157864 A CN105157864 A CN 105157864A CN 201510670082 A CN201510670082 A CN 201510670082A CN 105157864 A CN105157864 A CN 105157864A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test specimen
spring leaf
hollow pole
wall temperature
pole test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510670082.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105157864B (zh
Inventor
王荣桥
蒋康河
胡殿印
申秀丽
樊江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN201510670082.5A priority Critical patent/CN105157864B/zh
Publication of CN105157864A publication Critical patent/CN105157864A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105157864B publication Critical patent/CN105157864B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

一种空心圆棒试件内壁温度的测量方法，实现步骤如下：(1)在空心圆棒试件的夹持端加工出用于固定弹簧片的凸台；(2)根据空心圆棒试件的尺寸，制作相应长度的弹簧片，弹簧片中部具有弧形面；(3)在弹簧片中部弧形面顶部焊接测温热电偶；(4)将焊接有热电偶的弹簧片插入空心圆棒试件内部，并将其两端固定在试件夹持端的凸台上，从而使得热电偶与空心圆棒试件内壁紧密接触，实现试件内壁温度的测量。

Description

空心圆棒试件内壁温度的测量方法
技术领域
本发明涉及一种空心圆棒试件内壁温度的测量方法，属于航空发动机用高温合金材料的疲劳试验领域。
背景技术
航空发动机涡轮叶片的主要失效模式是热机械疲劳。目前对涡轮叶片的热机械疲劳行为的研究，一般是通过其材料的标准试件热机械疲劳试验来进行。已有研究表明，空心圆棒试件相对于常见的“狗骨”形圆棒试件具有明显优势，因而被ISO、欧盟、美国以及国内标准制定机构认为是最为合适的试件形式。尽管空心圆棒试件相对于其他试件具有材料更少，加热/冷却速度更快，试件横向温度更均匀等优点，但对于其内壁温度的测量，则由于空间狭小的原因，难以实现。
对于高温热机械疲劳试验，试验温度可达上1000℃。热电偶因其具有耐高温，测温准确，性能稳定的特性，常被采用作为接触式温度测量工具。其工作方式通常是将热电偶焊接或兜接在要测量工件的表面，进行接触式温度测量。热电偶因价格低廉，性能稳定可靠，在高温疲劳试验中，被大量应用于测量试件温度。
空心圆棒试件通常内径较小，且长度较长，如试图直接将热电偶焊接在狭长的试件中部考核段内壁，难度很大，且焊接质量难以保证，直接影响测温的可行性与测量精度。
发明内容
本发明技术解决的问题：克服空心圆棒试件内孔狭长，难以焊接热电偶测量温度的难题，提供一种空心圆棒试件内壁温度的测量方法，以期实现对空心圆棒试件内壁温度的准确测量，为提升试件在试验过程中的横向均匀性提供了数据支撑。
本发明技术解决方案：空心圆棒试件内壁温度的测量方法，其特征在于实现步骤如下：
(1)利用车床从空心圆棒试件的夹持端面开始加工出凸台；
(2)制作弹簧片，弹簧片中部为一弧形面结构，在弧形面顶部焊接测温热电偶；
(3)将焊接有测温热电偶的弹簧片整体插入空心圆棒试件内部，弹簧片两端与试件夹持端的凸台通过卡扣连接，从而将热电偶压紧在空心圆棒试件内壁面，实现试件内壁温度的测量。
本发明与现有技术相比，其优点在于：传统的内壁温度测量需要将热电偶焊接在空心圆棒试件考核段内壁处，由于内孔空间狭长的缘故，直接焊接热电偶对焊接设备和操作工人的焊接技术要求极高，因而实现起来十分困难，并且内壁焊接热电偶的焊接质量往往难以控制，如焊接质量不佳，拆卸并重焊热电偶也十分困难。采用本发明方法，焊接热电偶时，不必受限于试件内壁狭小的空间尺寸，对于保证焊接质量极为有利。同时由于弹簧片的材料成本、加工成本低廉，一旦焊接质量欠佳导致弹簧片表面破坏严重，可直接更换弹簧片，重新焊接。采用本发明技术，试件内壁不会存在焊接初始缺陷，测量过程完全不会对昂贵的试件内壁面产生损伤，也促进了实验精度的提高。此外由于弹簧片组装完成后，其长度等于空心圆棒试件长度，因而焊接在弹簧片弧形面上的热电偶可以准确测量试件考核段的内壁温度。
附图说明
图1为空心圆棒试件三维效果图；
图2为加工凸台后的试件三维效果图；
图3为弹簧片首次加工后的三维效果图；
图4为焊接有测温热电偶的弹簧片弧形面；
图5为弹簧片插入试件内孔的效果图；
图6为试件与弹簧片组装完成后的效果图；
图7为试件与弹簧片组装完成后的俯视图；
图8为图7的剖视图。
图中符号说明：
1：空心圆棒试件；2：空心圆棒试件夹持端；3：空心圆棒试件中间考核段；4：凸台；5：弹簧片；6：小扣；7：热电偶。
L：空心圆棒试件总长度；T：凸台高度；t:小扣长度。
具体实施方式
如图1所示，试验用空心圆棒试件1，其形状类似“狗骨”形状，两端夹持端2较粗，中间考核段3较细，试件总长度为L。使用车床在试验用空心圆棒试件1的夹持端2分别加工出高度为T的凸台4，加工完成后如图2所示，至此完成对试验用空心圆棒试件1的加工。制作弹簧片5如图3，弹簧片5一端至图3中折痕线的长度为试件的长度L，弹簧片5两端分别有长度为t的小扣6，要求t小于试验用空心圆棒试件1的凸台4的高度T。弹簧片加工好后，在弹簧片中部的弧形面顶部焊接测温热电偶7，效果如图4。将焊接有热电偶7的弹簧片5插入空心圆棒试件1的内孔(图5)，然后将弹簧片沿折痕线向上翻折90°，扣紧在试件凸台4上，并将另一端也扣紧在试件凸台4上，完成弹簧片5的组装(图6)，其俯视图如图7。从组装完毕后的剖视图(图8)可以看出，弹簧片5通过弹性将圆弧面顶部的热电偶7压紧在试件内壁，从而可实现内壁温度的测量。
本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。
以上所述，仅为本发明部分具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种空心圆棒试件内壁温度的测量方法，其特征在于实现步骤如下：
(1)在空心圆棒试件的夹持端加工出用于固定弹簧片的凸台；
(2)根据空心圆棒试件的尺寸，制作相应长度的弹簧片，弹簧片中部具有弧形面；
(3)在弹簧片中部弧形面顶部焊接测温热电偶；
(4)将焊接有测温热电偶的弹簧片整体插入空心圆棒试件内部，弹簧片两端与试件夹持端的凸台通过卡扣连接，从而将热电偶压紧在空心圆棒试件内壁面，实现试件内壁温度的测量。
2.根据权利要求1所述的空心圆棒试件的内壁温度测量方法，其特征在于：所述步骤(2)中弹簧片完工后与空心圆棒试件等长。
3.根据权利要求1所述的空心圆棒试件的内壁温度测量方法，其特征在于：所述步骤(4)中的卡扣为直角卡扣。
4.根据权利要求1所述的空心圆棒试件的内壁温度测量方法，其特征在于：所述弹簧片两端分别有长度为t的小扣，t小于试件凸台的高度T。
CN201510670082.5A 2015-10-13 2015-10-13 空心圆棒试件内壁温度的测量方法 Active CN105157864B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510670082.5A CN105157864B (zh) 2015-10-13 2015-10-13 空心圆棒试件内壁温度的测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510670082.5A CN105157864B (zh) 2015-10-13 2015-10-13 空心圆棒试件内壁温度的测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105157864A true CN105157864A (zh) 2015-12-16
CN105157864B CN105157864B (zh) 2017-11-10

Family

ID=54798802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510670082.5A Active CN105157864B (zh) 2015-10-13 2015-10-13 空心圆棒试件内壁温度的测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105157864B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111707390A (zh) * 2020-07-31 2020-09-25 中国航空发动机研究院 一种空心圆管试件内壁多点温度测量杆及其测温方法
CN111780887A (zh) * 2020-07-31 2020-10-16 中国航空发动机研究院 接触压力可调的空心圆管内壁多点温度测量装置及方法
CN114354334A (zh) * 2021-12-31 2022-04-15 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种涡轮叶片成型用材料长时服役工况模拟试验装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242574A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd パッド型熱電対
CN101858793A (zh) * 2010-05-22 2010-10-13 东方电气集团东方汽轮机有限公司 窄间隙焊缝测温装置及方法
CN201637458U (zh) * 2010-02-11 2010-11-17 沈军 一种用于传感器的支撑杆
CN202734980U (zh) * 2012-06-04 2013-02-13 重庆川仪十七厂有限公司 热电偶支撑装置
CN104792612A (zh) * 2015-05-08 2015-07-22 北京航空航天大学 一种空心圆棒试件的高温拉压疲劳试验夹具

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006242574A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd パッド型熱電対
CN201637458U (zh) * 2010-02-11 2010-11-17 沈军 一种用于传感器的支撑杆
CN101858793A (zh) * 2010-05-22 2010-10-13 东方电气集团东方汽轮机有限公司 窄间隙焊缝测温装置及方法
CN202734980U (zh) * 2012-06-04 2013-02-13 重庆川仪十七厂有限公司 热电偶支撑装置
CN104792612A (zh) * 2015-05-08 2015-07-22 北京航空航天大学 一种空心圆棒试件的高温拉压疲劳试验夹具

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111707390A (zh) * 2020-07-31 2020-09-25 中国航空发动机研究院 一种空心圆管试件内壁多点温度测量杆及其测温方法
CN111780887A (zh) * 2020-07-31 2020-10-16 中国航空发动机研究院 接触压力可调的空心圆管内壁多点温度测量装置及方法
CN111780887B (zh) * 2020-07-31 2022-03-08 中国航空发动机研究院 接触压力可调的空心圆管内壁多点温度测量装置及方法
CN114354334A (zh) * 2021-12-31 2022-04-15 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种涡轮叶片成型用材料长时服役工况模拟试验装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105157864B (zh) 2017-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105157864A (zh) 空心圆棒试件内壁温度的测量方法
CN103308416B (zh) 热分析装置
CN105823908A (zh) 全温区热电两场透射电子显微镜原位样品杆
CN203148582U (zh) 非粘贴式表面测温热电偶
CN105675158A (zh) 一种同时测量燃气轮机燃烧室出口温度与燃烧产物浓度的装置及方法
CN104677259A (zh) 一种对直流电位法测量高温裂纹长度精度的标定方法
CN201653844U (zh) 热障涂层抗高温氧化性能测试装置
CN101666763A (zh) 电线电缆耐热性检测方法及其检测装置
CN111982900B (zh) 一种控制线材热模拟试样冷却模式的实验方法
CN104535410A (zh) 一种用于紧凑拉伸试样高温裂纹扩展试验的温度补偿方法
CN102944490A (zh) 基于通电加热的高温硬度测量方法
CN105043897A (zh) 一种单晶硅小尺寸试件高温蠕变性能四点弯测试系统及方法
CN106840268A (zh) 一种集成总温测量的五孔探针
CN106768438B (zh) 一种热电偶测量端的制作方法
CN100489487C (zh) 三元硅化物高温原位氧化的检测方法
US20100243712A1 (en) Thermode, clamping arrangment therefor, and method of manufacture
KR101617353B1 (ko) 시스열전대 및 그 제조방법
CN111579107B (zh) 一种叶片高温真空热处理负载温度场及冷速场测量方法
CN110646461B (zh) 一种超薄规格厚度钢板的连续冷却相变温度的测定方法
CN111618436B (zh) 一种双极化天线金属振子的焊接工装及焊接方法
CN211978180U (zh) 一种简易同轴量热计
CN109202532B (zh) 复合材料铣削温度测量方法及装置
Urzynicok et al. Experience in the welding of martensitic steel VM12-SHC
CN108562482A (zh) 一种不锈钢钎焊接头的热疲劳损伤测定的工艺方法
CN212585859U (zh) 一种模具表面测温装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant