CN110806348A - 一种适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属材料理化力学性能检测领域,具体涉及一种适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具及方法。技术方案如下:包括套管、夹锥、顶锥、塞子和连接杆,所述套管内部一端为锥形口另一端为内螺纹;所述夹锥为圆锥台形状,其内部设有螺纹孔;所述顶锥设有外螺纹;所述塞子用于塞入金属管的两端并支撑管壁,金属管的两端分别放入所述夹锥的螺纹孔内,所述夹锥放入所述套管内的锥形口处,所述顶锥拧入所述套管内压紧所述夹锥以夹紧金属管,所述顶锥通过所述连接杆与试验机连接。本发明通过操作简单、方便耐用的工装夹具,能够获得符合实际工况的金属管材高温性能指标,提高检测温度的控制精度,提高检测一次成功率,同时缩短检测周期。
Description
技术领域
本发明属于金属材料理化力学性能检测领域,具体涉及一种适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具及方法。
背景技术
目前,国内进行管材高温拉伸试验均是根据《HB 5211-1982金属管材高温拉伸试验方法》和《GB/T 4338-2006金属材料高温拉伸试验方法》进行测试,其工作范围100℃~900℃,规定当外径等于或小于16mm范围内的管材应切取整管进行试验,外径大于16至30mm的管材,在试验条件具备的情况下,也应选取整管进行试验,否则可切取宽度10mm的条形试样进行试验。由于国内开展整体管材高温拉伸试验的不多,试验方式各异,并且介绍此方面的参考文献甚少。GH1140、GH625、GH536等牌号的金属管材,需要掌握与其使用工况相符的高温力学特性,需要开展管材高温拉伸夹具攻关来实施小规格金属管材的高温检测。
发明内容
本发明提供一种适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具及方法,通过操作简单、方便耐用的工装夹具,能够获得符合实际工况的金属管材高温性能指标,提高检测温度的控制精度,提高检测一次成功率,降低材料和检测成本,同时缩短检测周期。
本发明的技术方案如下:
一种适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,包括套管、夹锥、顶锥、塞子和连接杆,所述套管内部一端为锥形口另一端为内螺纹;所述夹锥为圆锥台形状,其内部设有螺纹孔;所述顶锥设有外螺纹;所述塞子用于塞入金属管的两端并支撑管壁,金属管的两端分别放入所述夹锥的螺纹孔内,所述夹锥放入所述套管内的锥形口处,所述顶锥拧入所述套管内压紧所述夹锥以夹紧金属管,所述顶锥通过所述连接杆与试验机连接。
所述的适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,其优选方案为,所述夹锥由等同的两部分或三部分组成。
所述的适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,其优选方案为,所述顶锥包括顶头、锥身和扳把,所述顶头和扳把分别设置在所述锥身的两端,所述锥身设有外螺纹,所述扳把为长方体。
所述的适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,其优选方案为,所述塞子的一个端头为子弹头形。
一种适用于小规格金属管材高温拉伸检测的方法,利用上述的适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,包括如下步骤:
1)测量已加工好的金属管试验件尺寸,计算原始横截面S0(mm2),刻划原始标距L0(mm);
2)根据需要选用相应规格的连接杆安装在试验机上,试验时将夹锥、顶锥和套管组合为夹头,试验件两端用塞子塞住,塞子的尺寸为50+d(管材内径),塞子滑配合塞进试验件内,不应使试验件产生冷变形,但两个塞子里端之间的试样长度不应小于50mm;试验件的两端分别连接一个夹头组成为连接体,连接体两端再分别与连接杆相连安装在试验机上;
3)选择高温炉,并将高温炉调整到合适位置加热试验件,保证高温炉工作空间的均热带150mm;将所述夹头和试验件同时放入高温炉内,以减小试验件长度方向上的温度梯度,并采用试样平行段三点热电偶测量温度;
4)当加热到规定的温度,经不少于20min保温后,实施高温拉伸试验,试验速率选用如下参数:屈服前选择横梁的移动速率为0.5mm/min~1.5mm/min,屈服后选择横梁的移动速率为3.0mm/min~5.0mm/min;试验机自动采集试验数据并记录;当试验件拉断后,试验结束;
5)根据记录的屈服力值Fp0.2(N)、最大力值Fm(N),按公式计算屈服强度Rp0.2(MPa)、抗拉强度Rm(MPa);公式如下:Rp0.2=Fp0.2/S0;Rm=Fm/S0,再测量断后标距L1(mm)计算延伸率A(%),公式如下:A=(L1-L0)/L0;
6)填写原始记录,发出检测报告,试验完毕。
本发明的有益效果为:
1、由于管材试样的壁厚较薄,应采用圆形环抱夹持方式,工装夹头(夹持)部分由夹具套管、夹锥和顶锥组成,试验件依靠夹锥和顶锥挤压使其在夹头中锁紧,这种锁紧力远远大于试验件高温拉伸时所受施加的载荷,试验时不会出现打滑和断于根部现象。同时,由于夹锥可分解,高温烧结后容易拆卸,故夹头可以反复使用。
2、将管材试样全长及工装夹具在炉膛的有效范围内进行整体加热,即能准确控制检测温度,又能减少试样长度,节约检测成本。
3、专用夹具结构设计合理,既能将试样件锁紧又不能将其损伤,避免打滑或断于根部的现象发生,适合小规格整体管材的高温拉伸检测。
4、该方法适合实际检测,试验控制操作简单方便。试验数据稳定,获得了能够表征小规格金属管材实际工况的高温性能指标,实施效果良好,填补了检测空白。
附图说明
图1为套管、夹锥、顶锥、塞子与试验件安装组合图;
图2为套管结构图;
图3为顶锥结构图;
图4为夹锥结构图;
图5为图4的右视图;
图6为塞子结构图;
图7为塞子与试验件安装组合图;
图8为试验件检测状态示意图。
具体实施方式
如图1-7所示,一种适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,包括套管1、夹锥2、顶3、塞子4和连接杆6,所述套管1内部一端为锥形口11另一端为内螺纹12;所述夹锥2为圆锥台形状,其内部设有螺纹孔16,所述夹锥2由等同的两部分组成;所述顶锥3设有外螺纹;所述塞子4的一个端头为子弹头形,所述塞子4用于塞入金属管试验件5的两端并支撑管壁,金属管试验件5的两端分别放入所述夹锥2的螺纹孔16内,所述夹锥2放入所述套管1内的锥形口11处,所述顶锥3拧入所述套管1内压紧所述夹锥2以夹紧金属管试验件5,所述顶锥3通过所述连接杆6与试验机连接;所述顶锥3包括顶头13、锥身14和扳把15,所述顶头13和扳把15分别设置在所述锥身14的两端,所述锥身14设有外螺纹,所述扳把15为长方体。
一种适用于小规格金属管材高温拉伸检测的方法,包括如下步骤:
1)测量已加工好的金属管试验件5尺寸,计算原始横截面S0(mm2),刻划原始标距L0(mm);
2)根据需要选用相应规格的连接杆6安装在试验机上,试验时将夹锥2、顶锥3和套管1组合为夹头,试验件5两端用塞子4塞住,塞子4的尺寸为50+d(管材内径),塞子4滑配合塞进试验件5内,不应使试验件5产生冷变形,但两个塞子4里端之间的试样长度不应小于50mm;试验件5的两端分别连接一个夹头组成为连接体,连接体两端再分别与连接杆6相连安装在试验机上;
3)选择高温炉7,并将高温炉7调整到合适位置加热试验件5,保证高温炉7工作空间的均热带150mm;将所述夹头和试验件5同时放入高温炉7内,以减小试验件5长度方向上的温度梯度,并采用试样平行段三点热电偶测量温度;
4)当加热到规定的温度,经20min保温后,实施高温拉伸试验,试验速率选用如下参数:屈服前选择横梁的移动速率为1.0mm/min,屈服后选择横梁的移动速率为5.0mm/min;试验机自动采集试验数据并记录;当试验件5拉断后,试验结束;
5)根据记录的屈服力值Fp0.2(N)、最大力值Fm(N),按公式计算屈服强度Rp0.2(MPa)、抗拉强度Rm(MPa);公式如下:Rp0.2=Fp0.2/S0;Rm=Fm/S0,再测量断后标距L1(mm)计算延伸率A(%),公式如下:A=(L1-L0)/L0;
6)填写原始记录,发出检测报告,试验完毕。
Claims (5)
1.一种适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,其特征在于,包括套管、夹锥、顶锥、塞子和连接杆,所述套管内部一端为锥形口另一端为内螺纹;所述夹锥为圆锥台形状,其内部设有螺纹孔;所述顶锥设有外螺纹;所述塞子用于塞入金属管的两端并支撑管壁,金属管的两端分别放入所述夹锥的螺纹孔内,所述夹锥放入所述套管内的锥形口处,所述顶锥拧入所述套管内压紧所述夹锥以夹紧金属管,所述顶锥通过所述连接杆与试验机连接。
2.根据权利要求1所述的适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,其特征在于,所述夹锥由等同的两部分或三部分组成。
3.根据权利要求1所述的适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,其特征在于,所述顶锥包括顶头、锥身和扳把,所述顶头和扳把分别设置在所述锥身的两端,所述锥身设有外螺纹,所述扳把为长方体。
4.根据权利要求1所述的适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,其特征在于,所述塞子的一个端头为子弹头形。
5.一种适用于小规格金属管材高温拉伸检测的方法,其特征在于,利用如权利要求1-4之一所述的适用于小规格金属管材高温拉伸检测的夹具,包括如下步骤:
1)测量已加工好的金属管试验件尺寸,计算原始横截面S0(mm2),刻划原始标距L0(mm);
2)根据需要选用相应规格的连接杆安装在试验机上,试验时将夹锥、顶锥和套管组合为夹头,试验件两端用塞子塞住,塞子的尺寸为50+d(管材内径),塞子滑配合塞进试验件内,不应使试验件产生冷变形,但两个塞子里端之间的试样长度不应小于50mm;试验件的两端分别连接一个夹头组成为连接体,连接体两端再分别与连接杆相连安装在试验机上;
3)选择高温炉,并将高温炉调整到合适位置加热试验件,保证高温炉工作空间的均热带150mm;将所述夹头和试验件同时放入高温炉内,以减小试验件长度方向上的温度梯度,并采用试样平行段三点热电偶测量温度;
4)当加热到规定的温度,经不少于20min保温后,实施高温拉伸试验,试验速率选用如下参数:屈服前选择横梁的移动速率为0.5mm/min~1.5mm/min,屈服后选择横梁的移动速率为3.0mm/min~5.0mm/min;试验机自动采集试验数据并记录;当试验件拉断后,试验结束;
5)根据记录的屈服力值Fp0.2(N)、最大力值Fm(N),按公式计算屈服强度Rp0.2(MPa)、抗拉强度Rm(MPa);公式如下:Rp0.2=Fp0.2/S0;Rm=Fm/S0,再测量断后标距L1(mm)计算延伸率A(%),公式如下:A=(L1-L0)/L0;
6)填写原始记录,发出检测报告,试验完毕。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113358460A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-09-07 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 一种轴向高温蠕变试验夹具及设备 |
CN113804541A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-12-17 | 浙江大学 | 一种高压氢环境下拉伸试验用钢管试样及其制备方法 |
CN117420012A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 泓欣科创生物科技(北京)有限公司 | 神经套管拉伸试验工装及神经套管拉伸试验方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103630447A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-12 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种金属管材整体高温拉伸检测方法及其专用夹具 |
CN104697851A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-06-10 | 中国人民解放军第五七一九工厂 | 薄板拉伸试验件螺纹预紧夹具 |
CN104990797A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-10-21 | 中震(北京)工程检测有限公司 | 双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机及其试验方法 |
CN105158082A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-16 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种用于金属管材高温拉伸试验的辅助装置及使用方法 |
CN108061685A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-22 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 适用于小规格金属管材高温力学性能测定的固定装置 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103630447A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-12 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种金属管材整体高温拉伸检测方法及其专用夹具 |
CN104697851A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-06-10 | 中国人民解放军第五七一九工厂 | 薄板拉伸试验件螺纹预紧夹具 |
CN104990797A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-10-21 | 中震(北京)工程检测有限公司 | 双向肋纹夹具面钢筋拉伸试验机及其试验方法 |
CN105158082A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-16 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种用于金属管材高温拉伸试验的辅助装置及使用方法 |
CN108061685A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-22 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 适用于小规格金属管材高温力学性能测定的固定装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113358460A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-09-07 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 一种轴向高温蠕变试验夹具及设备 |
CN113804541A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-12-17 | 浙江大学 | 一种高压氢环境下拉伸试验用钢管试样及其制备方法 |
CN117420012A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 泓欣科创生物科技(北京)有限公司 | 神经套管拉伸试验工装及神经套管拉伸试验方法 |
CN117420012B (zh) * | 2023-12-19 | 2024-03-15 | 泓欣科创生物科技(北京)有限公司 | 神经套管拉伸试验工装及神经套管拉伸试验方法 |
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