CN113125250B - 一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料组件性能检测技术领域，具体公开了一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，其中螺纹头的外螺纹端螺接在样品套筒的内螺纹处，夹持端A夹持在试验机的一个夹具上；橄榄头的过渡区B插入样品套管的内侧，夹持端B连同样品套管夹持在试验机的另一个夹具上；开始检测后，两个夹具分别向相反方向拉伸，从而实现环形燃料组件套管在室温下的静载荷拉伸试验。本发明螺纹头和橄榄头均进行淬火、回火处理，保证抗拉强度不低于30000N，满足胀接拉伸试验要求。

Description

一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置
技术领域
本发明属于燃料组件性能检测技术领域，具体涉及一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置。
背景技术
静载荷下拉伸试验是工业上应用最广泛的金属力学性能试验方法之一，试验常采用标准的光滑圆柱试样，一般在10～35℃范围内进行。在确定的温度、应力状态、加载速率和环境等试验条件下，测定材料的弹性、强度、塑性、应变硬化等许多重要力学性能指标，并揭示材料在静载荷下常见的三种失效形式，即过量弹性变形、塑性变形和断裂。试样在屈服阶段之后所能抵抗的最大力，对于无明显屈服(连续屈服)的金属材料，为试验期间的最大力。
环形燃料组件套管的胀接拉伸就是用拉伸试验方法检验套管，通过在试验机上对样品进行拉伸的方式测定样品的最大抗拉力，一般拉至套扣松脱。但是环形燃料组件套管的胀接拉伸试样两端结构特殊，不能直接夹持在电子万能试验机的夹具之上。
因此，亟需设计一种适用于环形燃料组件套管的拉伸检测装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，实现对环形燃料组件套管的胀接拉伸检测。
本发明的技术方案如下：
一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，用于检测环形燃料组件套管胀接拉伸样品的最大抗拉力，包括螺纹头和橄榄头；
所述的环形燃料组件套管胀接拉伸样品由套管和套筒胀接组成，其中套筒胀接在套管的一端外侧；
在所述套筒的内壁上加工有内螺纹；
所述的螺纹头为圆柱体结构，一端加工有外螺纹，作为外螺纹端，与样品套筒上的内螺纹长度、尺寸相同；另一端为夹持端A，用于试验机夹持；在夹持端A与外螺纹端之间为斜坡过渡区A，过渡区A的直径自外螺纹端至夹持端A圆滑减小；
所述的橄榄头为圆柱体结构，一端加工为圆锥形状，作为塞入端，便于插入样品套管的内侧；另一端为夹持端B，直径大于样品套管的内径，用于试验机夹持；在夹持端B与塞入端之间设有变径台阶，作为过渡区B，直径与样品套管的内径匹配，便于稳固夹持样品。
所述过渡区A的长度为3～6mm。
在所述外螺纹端的端部进行倒角处理。
所述橄榄头塞入端的顶端采用圆角R2处理。
所述螺纹头和橄榄头的材质均为H13钢。
述的螺纹头和橄榄头均进行淬火、回火处理，保证抗拉强度不低于30000N。
所述的环形燃料组件套管胀接拉伸样品长度为95～110mm，螺纹头的长度为70～75mm，橄榄头的长度为50～60mm。
所述螺纹头的外螺纹端螺接在样品套筒的内螺纹处，夹持端A夹持在试验机的一个夹具上；橄榄头的过渡区B插入样品套管的内侧，夹持端B连同样品套管夹持在试验机的另一个夹具上。
开始检测后，两个夹具分别向相反方向拉伸，从而实现燃料组件套管在室温下的静载荷拉伸试验。
本发明的显著效果在于：
(1)本发明螺纹头的一端与样品套筒螺纹连接，另一端加粗便于夹持，整体进行淬火处理，保证抗拉强度不低于30000N，满足胀接拉伸试验要求。
(2)本发明橄榄头的夹持端B直径大于样品套管内径，避免掉入套管内部，便于试验后从样品套管内取出。
(3)本发明燃料组件套管胀接拉伸检测装置实现了环形燃料组件套管在室温下的静载荷胀接拉伸检测。
附图说明
图1为环形燃料组件套管胀接拉伸样品示意图；
图2为螺纹头示意图；
图3为橄榄头示意图；
图4为样品与接头装配前示意图；
图5为样品与接头装配后示意图。
图中：1.套管；2.套筒；3.胀接部分；4.夹持端A；5.过渡区A；6.外螺纹端；7.夹持端B；8.过渡区B；9.塞入端。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，用于检测环形燃料组件套管胀接拉伸样品的最大抗拉力，包括螺纹头和橄榄头。
如图1所示，所述的环形燃料组件套管胀接拉伸样品为管状结构，Zr-4合金材质，长度为95～110mm。所述的环形燃料组件套管胀接拉伸样品由套管1和套筒2胀接组成，其中套筒2胀接在套管1的一端外侧，胀接部分3长度为30～35mm。
在所述套筒2的内壁上加工有M8*1.5-6g的内螺纹，长度为20～25mm。
所述的套管1内径为Φ14.9±0.05。
如图2所示，所述的螺纹头为圆柱体结构，材质为H13钢，长度为70～75mm。整体进行淬火、回火处理，保证抗拉强度不低于30000N。
所述的螺纹头一端加工有外螺纹，作为外螺纹端6，直径为Φ18，长度为20～25mm，与样品套筒2上的内螺纹长度相同。
所述的螺纹头另一端为夹持端A4，直径为Φ12，长度为50～70mm，用于试验机夹持。
在所述螺纹头的夹持端A4与外螺纹端6之间为斜坡过渡区A5，过渡区A5的直径自外螺纹端6至夹持端A4圆滑减小，过渡区A5的长度为3～6mm。
在所述外螺纹端6的端部进行0.5倒角处理，螺纹尺寸为M8*1.5-6g。
如图3所示，所述的橄榄头为圆柱体结构，材质为H13钢，长度为50～60mm。整体进行淬火HB190-210.处理，保证抗拉强度不低于30000N。
所述的橄榄头一端加工为圆锥形状，作为塞入端9，长度为40～50mm，外径为Φ14.9～0.05，塞入端9的顶端采用圆角R2处理，便于插入样品套管1的内侧。
所述的橄榄头另一端为夹持端B7，长度为4～7mm，直径为Φ15.7，大于样品套管1的内径，用于试验机夹持。
在所述橄榄头的夹持端B7与塞入端9之间设有变径台阶，作为过渡区B8，直径为Φ14.9±0.05，与样品套管1的内径匹配，长度40～50mm，便于稳固夹持样品。
如图4～5所示，所述螺纹头的外螺纹端6螺接在样品套筒2的内螺纹处，夹持端A4夹持在试验机的一个夹具上；橄榄头的过渡区B8插入样品套管1的内侧，夹持端B7连同样品套管1夹持在试验机的另一个夹具上。
开始检测后，两个夹具分别向相反方向拉伸，从而实现燃料组件套管在室温下的静载荷拉伸试验。

Claims (7)

1.一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，其特征在于：用于检测环形燃料组件套管胀接拉伸样品的最大抗拉力，包括螺纹头和橄榄头；
所述的环形燃料组件套管胀接拉伸样品由套管(1)和套筒(2)胀接组成，其中套筒(2)胀接在套管(1)的一端外侧；
在所述套筒(2)的内壁上加工有内螺纹；
所述的螺纹头为圆柱体结构，一端加工有外螺纹，作为外螺纹端(6)，与样品套筒(2)上的内螺纹长度、尺寸相同；另一端为夹持端A(4)，用于试验机夹持；在夹持端A(4)与外螺纹端(6)之间为斜坡过渡区A(5)，过渡区A(5)的直径自外螺纹端(6)至夹持端A(4)圆滑减小；
所述的橄榄头为圆柱体结构，一端加工为圆锥形状，作为塞入端(9)，便于插入样品套管(1)的内侧；另一端为夹持端B(7)，直径大于样品套管(1)的内径，用于试验机夹持；在夹持端B(7)与塞入端(9)之间设有变径台阶，作为过渡区B(8)，直径与样品套管(1)的内径匹配，便于稳固夹持样品；
所述螺纹头的外螺纹端(6)螺接在样品套筒(2)的内螺纹处，夹持端A(4)夹持在试验机的一个夹具上；橄榄头的过渡区B(8)插入样品套管(1)的内侧，夹持端B(7)连同样品套管(1)夹持在试验机的另一个夹具上；
开始检测后，两个夹具分别向相反方向拉伸，从而实现燃料组件套管在室温下的静载荷拉伸试验。
2.如权利要求1所述的一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，其特征在于：所述过渡区A(5)的长度为3～6mm。
3.如权利要求1所述的一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，其特征在于：在所述外螺纹端(6)的端部进行倒角处理。
4.如权利要求1所述的一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，其特征在于：所述橄榄头塞入端(9)的顶端采用圆角R2处理。
5.如权利要求1所述的一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，其特征在于：所述螺纹头和橄榄头的材质均为H13钢。
6.如权利要求5所述的一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，其特征在于：述的螺纹头和橄榄头均进行淬火、回火处理，保证抗拉强度不低于30000N。
7.如权利要求1所述的一种燃料组件套管胀接拉伸检测装置，其特征在于：所述的环形燃料组件套管胀接拉伸样品长度为95～110mm，螺纹头的长度为70～75mm，橄榄头的长度为50～60mm。
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