CN114383937A - 适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置 - Google Patents

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CN114383937A CN202111497021.5A CN202111497021A CN114383937A CN 114383937 A CN114383937 A CN 114383937A CN 202111497021 A CN202111497021 A CN 202111497021A CN 114383937 A CN114383937 A CN 114383937A
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商昭
白文芳
董潇婉
牛慧君
张兆洋
白文阳
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Xian University of Technology
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Xian University of Technology
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    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
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    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/04—Chucks, fixtures, jaws, holders or anvils

Abstract

本发明公开了一种适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，包括上夹具和下夹具，上夹具由上夹爪和两个辅助夹块A组成，两个辅助夹块A结构相同，纵截面均为平行四边形，背靠背设置在上夹爪内部，辅助夹块A与上夹爪内壁滑动连接，下夹具结构与上夹具相同。采用本发明适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，试样夹持端无需加工螺纹，也增加了脆性材料试样的夹持面，使受力均匀，减少应力集中对试样损坏的风险，结构简单，安装方便，辅助夹块灵活易取，角度调整简单，待测试样便于拿取，能实现待测试样快速装夹固定和取出。

Description

适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置
技术领域
本发明属于试验装置技术领域，涉及适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置。
背景技术
随着工程技术的发展，航空航天工业对材料的要求变得越来越高，因此迫切发展新型的耐高温结构材料，而这些材料的研制、试验和应用都依赖于精确和完善的材料高温力学性能数据，其中高温拉伸性能的测试成为了非常重要的参数之一。因此，为支持高温材料研制与应用，亟需发展材料高温力学拉伸性能测试表征技术。
室温脆性材料难以在拉伸试样上加工螺纹或孔，因此不能使用常见的螺纹状或孔状拉伸试样。此外，硬度低的材料在高温拉伸后往往变形严重，试样不易取出。而狗骨形状试样广泛应用于室温脆性材料的拉伸试验，试验时试样是通过两端的表面、斜面或圆弧面进行夹持并传递拉伸载荷。对于这些室温脆性大、延展性低的合金材料，容易出现样品打滑夹不住和样品被夹碎的情况，从而影响拉伸试验结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，解决了现有拉伸夹具需要在拉伸试样上加工螺纹或孔，不适用于高温脆性材料拉伸试验的问题。
本发明所采用的技术方案是，适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，包括上夹具和下夹具，上夹具由上夹爪和两个辅助夹块A组成，两个辅助夹块A结构相同，纵截面均为平行四边形，背靠背设置在上夹爪内部，辅助夹块A与上夹爪内壁滑动连接，下夹具结构与上夹具相同。
其中，下夹具由下夹爪和两个辅助夹块B组成，两个辅助夹块B结构相同，纵截面均为平行四边形，背靠背设置在下夹爪内部，辅助夹块B与下夹爪内壁滑动连接。
下夹爪底面中间固定有下拉杆，下拉杆外壁开设有螺纹槽。
上夹爪顶面中间固定有上拉杆，上拉杆外壁开设有螺纹槽。
上夹爪由顶板、左侧板A和右侧板A固定连接组成，左侧板A和右侧板A之间的距离从上到下逐渐减小。
下夹爪由底板、左侧板B和右侧板B固定连接组成，左侧板B和右侧板B之间的距离从上到下逐渐增大。
上夹具、下夹具、上拉杆和下拉杆均采用高温合金制成。
本发明的有益效果是：
(1)采用该拉伸夹具装置，试样夹持端无需加工螺纹，也增加了脆性材料试样的夹持面，使受力均匀，减少应力集中对试样损坏的风险；
(2)结构简单，安装方便，辅助夹块灵活易取，角度调整简单，待测试样便于拿取，能实现待测试样快速装夹固定和取出；
(3)通过调整上、下夹爪中辅助夹块的位置，即可调整待测试样轴线与拉伸方向平行，减少试件不对称的影响，确保拉伸载荷的均匀性，试验结果精确，适用于多种场合；
(4)采用高温合金制成的试件夹具，耐高温，能够在高温环境下进行脆性材料拉伸试验。
附图说明
图1是本发明一种适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置的结构示意图；
图2是本发明一种适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置中上夹具的侧面结构示意图；
图3是本发明一种适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置中上夹具的俯视图。
图中，1.上夹具，2.下夹具，3.上拉杆，4.下拉杆，5.待测试样，11.上夹爪，12.辅助夹块A，21.下夹爪，22.辅助夹块B，111.顶板，112.左侧板A，113.右侧板A，211.底板，212.左侧板B，213.右侧板B。
，具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，参照图1和图2，包括上夹具1和下夹具2，上夹具1由上夹爪11和两个辅助夹块A12组成，两个辅助夹块A12结构相同，纵截面均为平行四边形，背靠背设置在上夹爪11内部，辅助夹块A12与上夹爪11内壁滑动连接，即辅助夹块A12可以沿上夹爪11内壁左、右、上、下移动，下夹具2结构与上夹具1相同，下夹具2由下夹爪21和两个辅助夹块B22组成，两个辅助夹块B22结构相同，纵截面均为平行四边形，背靠背设置在下夹爪21内部，辅助夹块B22与下夹爪21内壁滑动连接，即辅助夹块B可以沿下夹爪内壁左、右、上、下移动。
参照图3，下夹爪21底面中间固定有圆柱形的下拉杆4，下拉杆4外壁开设有螺纹槽。上夹爪11顶面中间固定有圆柱形的上拉杆3，上拉杆3外壁开设有螺纹槽，便于与拉伸试验装置螺纹连接。
上夹具、下夹具、上拉杆和下拉杆均采用高温合金制成，可用于高温试验中。
上夹爪11由顶板111、左侧板A112和右侧板A113固定连接组成，左侧板A112和右侧板A113之间的距离从上到下逐渐减小。
下夹爪21由底板211、左侧板B212和右侧板B213固定连接组成，左侧板B212和右侧板B213之间的距离从上到下逐渐增大。
使用本发明适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置时，先将上夹具1通过上拉杆3螺纹连接在拉伸试验装置上部，将下夹具2通过下拉杆4螺纹连接在拉伸试验装置下部，然后通过调整辅助夹块A12和辅助夹块B22在上、下夹爪中的位置将哑铃状待测试样5固定在上夹具和下夹具之间，并使待测试样轴线与拉伸方向一致，试验结束后，通过左右移动辅助夹块A12和辅助夹块B22，即可快速取出试样。该拉伸夹具装置特别适用于高温环境中脆性材料的拉伸试验，不需要在试样上加工螺纹，增加了脆性材料试样的夹持面，使受力均匀，减少应力集中对试样损坏的风险，该装置也可用于常温拉伸试验中，应用范围广泛。

Claims (7)

1.适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，其特征在于，包括上夹具(1)和下夹具(2)，上夹具(1)由上夹爪(11)和两个辅助夹块A(12)组成，两个辅助夹块A(12)结构相同，纵截面均为平行四边形，背靠背设置在上夹爪(11)内部，辅助夹块A(12)与上夹爪(11)内壁滑动连接，下夹具(2)结构与上夹具(1)相同。
2.根据权利要求1所述的适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，其特征在于，所述下夹具(2)由下夹爪(21)和两个辅助夹块B(22)组成，两个辅助夹块B(22)结构相同，纵截面均为平行四边形，背靠背设置在下夹爪(21)内部，辅助夹块B(22)与下夹爪(21)内壁滑动连接。
3.根据权利要求2所述的适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，其特征在于，所述下夹爪(21)底面中间固定有下拉杆(4)，下拉杆(4)外壁开设有螺纹槽。
4.根据权利要求3所述的适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，其特征在于，所述上夹爪(11)顶面中间固定有上拉杆(3)，上拉杆(3)外壁开设有螺纹槽。
5.根据权利要求1所述的适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，其特征在于，所述上夹爪(11)由顶板(111)、左侧板A(112)和右侧板A(113)固定连接组成，左侧板A(112)和右侧板A(113)之间的距离从上到下逐渐减小。
6.根据权利要求2所述的适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，其特征在于，所述下夹爪(21)由底板(211)、左侧板B(212)和右侧板B(213)固定连接组成，左侧板B(212)和右侧板B(213)之间的距离从上到下逐渐增大。
7.根据权利要求4所述的适用于高温脆性材料的拉伸夹具装置，其特征在于，所述上夹具(1)、下夹具(2)、上拉杆(3)和下拉杆(4)均采用高温合金制成。
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