CN110411629A - 一种多功能焊接原位测试装置 - Google Patents

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高建波
张书彦
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Abstract

本发明公开了一种多功能焊接原位测试装置,包括壳体,壳体内部形成为密封腔,壳体上设有供中子衍射通道以及中子出射通道,中子衍射通道以及中子出射通道均密封封装有供中子穿过的密封板;设中子衍射通道的中轴线所在直线为L1,设中子出射通道的中轴线所在直线为L2;L1和L2垂直相交;密封腔内呈无氧状态;密封腔内设有测试台以及驱动机构,驱动机构用于带动测试台沿一直线L3往复运动;直线L3与L1相交并呈45°夹角设置;直线L3与L2相交并呈45°夹角设置;壳体的顶端设有焊接头,焊接头用于对测试台上的样品进行焊接。本发明的多功能焊接原位测试装置,其可多方面检测焊接过程中的残余应力,检测效果较好。

Description

一种多功能焊接原位测试装置
技术领域
本发明涉及一种测试设备技术领域,尤其涉及一种多功能焊接原位测试装置。
背景技术
目前,焊接过程中的熔池残余应力变化、熔池动态成像、熔池温度、表面形态等都是考核焊接零部件质量的重要参数,其中以金属焊缝残余应力最为重要,因而需要进行焊接原位实验,观察焊接过程,测量焊接工艺参数。
激光焊接以激光束为能源,使其冲击在焊件接头上以达到焊接,由于其能量密度高,应用范围广,近年来得到广泛使用。但是目前对激光焊接熔池动力学研究尚未十分清晰,利用中子的深穿透特性测量焊接过程中的残余应力和动态成像,有利于深刻揭示焊接过程,改善焊接工艺性能。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种多功能焊接原位测试装置,其可多方面检测焊接过程中的残余应力,检测效果较好。
本发明的目的采用如下技术方案实现:
一种多功能焊接原位测试装置,包括壳体,壳体内部形成为密封腔,所述壳体上设有供中子衍射通道以及中子出射通道,所述中子衍射通道以及中子出射通道均密封封装有供中子穿过的密封板;设所述中子衍射通道的中轴线所在直线为L1,设所述中子出射通道的中轴线所在直线为L2;L1和L2垂直相交;所述密封腔内呈无氧状态;密封腔内设有测试台以及驱动机构,驱动机构用于带动测试台沿一直线L3往复运动;所述直线L3与L1相交并呈45°夹角设置;所述直线L3与L2相交并呈45°夹角设置;所述壳体的顶端设有焊接头,焊接头用于对测试台上的样品进行焊接。
进一步地,所述测试台包括底板以及侧板,底板的两侧均设有所述侧板;两个侧板之间间隔形成用于放置样品的测试空间;所述驱动机构用于带动底板运动。
进一步地,所述测试空间内以可拆卸的方式安装有测试座,测试座的顶端设有样品盒;样品盒的顶端设有开口。
进一步地,所述样品盒的底端面与测试座的顶端面之间设有温度测试装置。
进一步地,所述侧板上均螺接有调节螺栓;调节螺栓的尾部伸入测试空间内并形成用于抵接至测试座侧面的固定端。
进一步地,所述密封腔的底壁枢接有转动台,所述测试台固定于转动台上。
进一步地,所述壳体的顶端设有第一摄像机,第一摄像机用于对样品的顶端进行拍摄。
进一步地,壳体的侧部设有第二摄像机,第二摄像机用于对样品的侧部进行拍摄。
进一步地,所述壳体的顶端设有红外测温传感器,红外测温传感器用于检测样品顶端的温度。
进一步地,所述壳体上设有多个安装孔;安装孔上以可拆卸的方式密封封装有盖板。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:其可将样品放置在测试台上,通过焊接头对测试台上的样品进行焊接,焊接过程中,通过外部中子发生器发送中子光束经中子导管穿过中子衍射通道打到焊接中的样品上,然后中子反射经中子出射通道打到中子探测器上,便可检测焊接过程中的残余应力;而由于激光焊接运动方向与中子束线成45°布置,可以满足中子成像与中子应力测量同时进行,没有相互干扰。另外,整个检测过程中在无氧状态的密封腔内进行,防止金属氧化影响测试结果。
此外,在焊接过程中,由于测试台可以往复运动,因而可带动样品移动,便于焊接头焊接样品的不同位置,不停的形成焊接熔池供中子检测用,检测结果更加全面准确。
附图说明
图1为本发明的测试状态结构示意图;
图2为本发明的整体结构示意图;
图3为本发明的局部结构示意图;
图4为本发明的局部结构示意图。
图中:10、壳体;11、密封腔;12、中子衍射通道;13、中子出射通道;14、安装孔;151、测试台;152、驱动机构;153、测试座;154、样品盒;155、调节螺栓;156、温度测试装置;16、转动台;20、中子导管;30、中子探测器;40、焊接头;50、第一摄像机;60、第二摄像机;70、红外测温传感器。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1-4所示的一种多功能焊接原位测试装置,包括壳体10,在壳体10内部形成为密封腔11,在壳体10上设有供中子衍射通道12以及中子出射通道13,具体中子衍射通道12以及中子出射通道13均密封封装有密封板,该密封板可供中子穿过。
具体设中子衍射通道12的中轴线所在直线为L1,设中子出射通道13的中轴线所在直线为L2;L1和L2垂直相交。另外,密封腔11内呈无氧状态;密封腔11内设有测试台151以及驱动机构152,驱动机构152用于带动测试台151沿一直线L3往复运动;直线L3与L1相交并呈45°夹角设置;直线L3与L2相交并呈45°夹角设置;壳体10的顶端设有焊接头40,焊接头40用于对测试台151上的样品进行焊接。
在上述结构基础上,使用本发明的多功能焊接原位测试装置时,可通过将焊接头40与外部激光发生器连接,然后在测试台151上放置焊接样品,此后,通过焊接头40对测试台151上的样品进行激光焊接,焊接过程中,通过外部中子发生器发送中子束,并经中子导管20引导以穿过中子衍射通道12打到焊接中的样品上,衍射后中子经过中子出射通道13打到中子探测器30上,便可检测焊接过程中的残余应力;整个检测过程中在无氧状态的密封腔11内进行,防止焊缝氧化。
在焊接过程中,测试台151可带动样品移动,模拟焊接过程,保证熔池始终出在中子束位置,不停的形成焊接熔池供中子检测用,检测结果更加全面准确。
需要说明的是,本实施例中的壳体10顶端设有密封顶盖,该密封顶盖可以打开,将样品放置在测试台151上后,将密封顶盖盖下,密封顶盖与密封腔11的顶端通过密封圈进行密封。此后,对密封腔11内进行抽真空处理或者充入惰性气体,以使密封腔11内呈无氧状态。另外,上述中子衍射残余应力测量技术属于现有技术,具体原理在此不再详细赘述。
上述密封板可以选用铝板制成,中子穿透性能较好。
本实施例中,上述的驱动机构152可选用为现有技术中的直线电机来实现,上述的测试台151与直线电机的动力输出部件连接即可。
进一步地,本实施例中,上述的测试台151包括底板以及侧板,底板的两侧均设有侧板,在两个侧板之间间隔形成用于放置样品的测试空间;驱动机构152用于带动底板运动,如此,在进行焊接测试时,可将样品放在测试空间内,样品被限制在两个侧板之间,使焊接测试过程较为稳定。
更具体的是,可在测试空间内安装测试座153,测试座153以可拆卸的方式安装在测试空间内,在测试座153的顶端设有样品盒154;样品盒154的顶端设有开口。如此,在待焊接的样品为粉末时,可将粉末放置在样品盒154内,通过焊接头40对样品盒154内的粉末进行焊接。当然,在样品为普通金属件时,可将测试座153拆下,更换为焊接样品,便于测试多种不同形态的样品。
进一步地,在样品盒154的底端面与测试座153的顶端面之间设有温度测试装置156,具体该温度测试装置156可选用现有技术中的热电偶,当利用激光焊接粉末样品时,热电偶可测量焊接样品的底部温度,记录该焊接温度数据即可。
进一步地,在两个侧板上均螺接有调节螺栓155,该调节螺栓155的尾部抵接至测试座153侧面的固定端。如此,在放置样品时,可将样品置于两个侧板之间,然后通过旋转螺栓,使螺栓的尾部抵接在样品上,从而进行样品的固定。而样品为粉末时,则可将测试座153放置在两个侧板之间,然后旋转螺栓,使螺栓的固定端抵接在测试座153的侧部即可,拆装方便,且便于调节。
进一步地,还可在密封腔11的底壁枢接有转动台16,测试台151固定于转动台16上。如此,可实现样品转动,便于摄像机观察不同侧测量结果。
进一步地,壳体10的顶端设有第一摄像机50,第一摄像机50用于对样品的顶端进行拍摄,该第一摄像机50可由样品顶端记录焊接过程焊缝表面形貌变化过程或粉末材料表面形貌变化过程。
更具体的是,还可在壳体10的侧部设有第二摄像机60,第二摄像机60用于对样品的侧部进行拍摄,该第二摄像机60可由样品侧部记录焊接过程焊缝表面形貌变化过程或粉末材料表面形貌变化过程。
需要说明的是,上述第一摄像机50和第二摄像机60均可选用现有技术的高速摄像机。
进一步地,还可在壳体10的顶端设有红外测温传感器70,红外测温传感器70用于检测样品顶端的温度,即通过红外测温传感器70测量焊缝表面温度。
进一步地,壳体10上设有多个安装孔14;安装孔14上以可拆卸的方式密封封装有盖板,如此,多个安装孔14可用作预留孔位,在不使用时,可在安装孔14封装密封封装盖板,盖板可以通过螺栓固定在安装孔14的端部,使壳体10内部形成密封环境。而在使用时,如抽真空或者充惰性气体时,可使用其中的几个安装孔14分别用作真空抽气孔、惰性气体进气孔、惰性气体出气孔等。当然,安装孔14也可用作摄像机或者其他功能部件安装的孔位,具体根据实际需要来设置。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种多功能焊接原位测试装置,其特征在于,包括壳体,壳体内部形成为密封腔,所述壳体上设有供中子衍射通道以及中子出射通道,所述中子衍射通道以及中子出射通道均密封封装有供中子穿过的密封板;设所述中子衍射通道的中轴线所在直线为L1,设所述中子出射通道的中轴线所在直线为L2;L1和L2垂直相交;所述密封腔内呈无氧状态;密封腔内设有测试台以及驱动机构,驱动机构用于带动测试台沿一直线L3往复运动;所述直线L3与L1相交并呈45°夹角设置;所述直线L3与L2相交并呈45°夹角设置;所述壳体的顶端设有焊接头,焊接头用于对测试台上的样品进行焊接。
2.如权利要求1所述的多功能焊接原位测试装置,其特征在于,所述测试台包括底板以及侧板,底板的两侧均设有所述侧板;两个侧板之间间隔形成用于放置样品的测试空间;所述驱动机构用于带动底板运动。
3.如权利要求2所述的多功能焊接原位测试装置,其特征在于,所述测试空间内以可拆卸的方式安装有测试座,测试座的顶端设有样品盒;样品盒的顶端设有开口。
4.如权利要求3所述的多功能焊接原位测试装置,其特征在于,所述样品盒的底端面与测试座的顶端面之间设有温度测试装置。
5.如权利要求3所述的多功能焊接原位测试装置,其特征在于,两个侧板上均螺接有调节螺栓;调节螺栓的尾部伸入测试空间内并形成用于抵接至测试座侧面的固定端。
6.如权利要求1-5任一项所述的多功能焊接原位测试装置,其特征在于,所述密封腔的底壁枢接有转动台,所述测试台固定于转动台上。
7.如权利要求1-5任一项所述的多功能焊接原位测试装置,其特征在于,所述壳体的顶端设有第一摄像机,第一摄像机用于对样品的顶端进行拍摄。
8.如权利要求7所述的多功能焊接原位测试装置,其特征在于,壳体的侧部设有第二摄像机,第二摄像机用于对样品的侧部进行拍摄。
9.如权利要求1-5任一项所述的多功能焊接原位测试装置,其特征在于,所述壳体的顶端设有红外测温传感器,红外测温传感器用于检测样品顶端的温度。
10.如权利要求1-5任一项所述的多功能焊接原位测试装置,其特征在于,所述壳体上设有多个安装孔;安装孔上以可拆卸的方式密封封装有盖板。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101279404A (zh) * 2008-05-28 2008-10-08 北京有色金属研究总院 用于激光制备、加工与成形金属材料的惰性气氛保护箱
CN101733552A (zh) * 2010-01-22 2010-06-16 哈尔滨工业大学 用于激光焊接的装置
CN103226057A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 同济大学 一种真空环境下高效率多功能的激光损伤测试装置和方法
US20130248504A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-26 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Heat treatment apparatus for heating substrate by light irradiation
CN105290613A (zh) * 2015-10-30 2016-02-03 武汉钢铁(集团)公司 防止激光焊缝产生气孔的真空焊接装置和方法
CN108333201A (zh) * 2017-08-16 2018-07-27 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种原位中子衍射应力及织构复合测试方法
CN109226970A (zh) * 2018-11-01 2019-01-18 徐州工程学院 一种微纳尺度高温激光冲击压印装置及方法
CN109596646A (zh) * 2018-12-30 2019-04-09 东莞材料基因高等理工研究院 一种用于中子衍射谱仪的原位x射线ct成像装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101279404A (zh) * 2008-05-28 2008-10-08 北京有色金属研究总院 用于激光制备、加工与成形金属材料的惰性气氛保护箱
CN101733552A (zh) * 2010-01-22 2010-06-16 哈尔滨工业大学 用于激光焊接的装置
US20130248504A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-26 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Heat treatment apparatus for heating substrate by light irradiation
CN103226057A (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 同济大学 一种真空环境下高效率多功能的激光损伤测试装置和方法
CN105290613A (zh) * 2015-10-30 2016-02-03 武汉钢铁(集团)公司 防止激光焊缝产生气孔的真空焊接装置和方法
CN108333201A (zh) * 2017-08-16 2018-07-27 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种原位中子衍射应力及织构复合测试方法
CN109226970A (zh) * 2018-11-01 2019-01-18 徐州工程学院 一种微纳尺度高温激光冲击压印装置及方法
CN109596646A (zh) * 2018-12-30 2019-04-09 东莞材料基因高等理工研究院 一种用于中子衍射谱仪的原位x射线ct成像装置

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