CN114441255A - 自动金属样品热熔损试验装置 - Google Patents
自动金属样品热熔损试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114441255A CN114441255A CN202111561412.9A CN202111561412A CN114441255A CN 114441255 A CN114441255 A CN 114441255A CN 202111561412 A CN202111561412 A CN 202111561412A CN 114441255 A CN114441255 A CN 114441255A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shell
- fixedly connected
- sample
- ball screw
- metal sample
- 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.)
- Pending
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 claims description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000010406 interfacial reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/20—Metals
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种自动金属样品热熔损试验装置，包括支架，支架内的一侧水平设置有X轴运动机构，X轴运动机构上固接有与其垂直的Y轴运动机构，Y轴运动机构固接有水平设置的法兰盘，法兰盘下部通过变幅杆连接有超声振动工具头，法兰盘上部通过变幅杆连接有换能器，超声振动工具头另一端连接有样品夹持盘。本发明试验装置整体结构简单，占用空间小，拆装方便，实用性高，该试验装置可以进行各种金属试样与熔融液体之间的热熔损反应，操作简单，数据精确度高。
Description
技术领域
本发明属于试验装置技术领域，具体涉及一种自动金属样品热熔损试验装置。
背景技术
金属样品的热熔损性能是当前压铸模具制造行业所面临的重要问题，目前金属样品的热熔损性能的测试一般分两步：第一步是将金属试样浸入熔融液体中，让金属试样与熔融液体之间发生界面反应；第二步是对第一步实验得到的样品进行表面及组织分析，如SEM、XRD测试等。其中第一步中金属试样与熔融液体之间发生界面反应的方法主要有两种：第一种是将金属试样静置于熔融液体中一定时间，再取出来进行热熔损性能的测试；第二种是将金属试样固定在一个传统的机械搅拌臂上，使金属试样在熔融液体中作圆周运动，来达到热熔损测试的目的。但是这两种方法都存在诸多问题，第一种方法尽管它使得金属试样表面都和熔融液体接触，但是由于是静置于熔融液体之中，使得界面反应速度慢或者反应中途停止，从而使结果产生误差；第二种方法通过传统的机械搅拌可以让金属试样与熔融液体充分接触，从而使得界面反应持续发生，但是它也有一个明显的缺点，就是在搅拌过程中面向熔融液体的金属试样表面发生的反应相较于背向熔融液体的金属试样表面有着很大的差别，这也会使实验结果产生误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动金属样品热熔损试验装置，解决了现有金属样品在热熔损性能测试过程中产生的熔损不均匀、试样反应时间不相同的问题。
本发明所采用的技术方案是，本发明的自动金属样品热熔损试验装置，包括支架，支架内的一侧水平设置有X轴运动机构，X轴运动机构上固接有与其垂直的Y轴运动机构，Y轴运动机构固接有水平设置的法兰盘，法兰盘下部通过变幅杆连接有超声振动工具头，法兰盘上部通过变幅杆连接有换能器，超声振动工具头另一端连接有样品夹持盘。
本发明的特点还在于：
X轴运动机构包括水平设置的固定于支架内侧面的外壳a，外壳a内固接有与外壳a延伸方向平行的滚珠丝杠a，滚珠丝杠a一端连接伺服电机a，外壳a上开设有两条平行的滑轨槽a，滑轨槽a上套设有滑块a，滑块a通过滑轨槽a与滚珠丝杠a的滚珠螺母固接。
Y轴运动机构包括与X轴运动机构垂直的外壳b，外壳b与滑块a固接，外壳b内固接有与外壳b延伸方向平行的滚珠丝杠b，滚珠丝杠b一端连接伺服电机b，外壳b上开设有两条平行的滑轨槽b，滑轨槽b上套设有滑块b，滑块b通过滑轨槽b与滚珠丝杠b的滚珠螺母固接。
滑块b与法兰盘固接。
样品夹持盘水平设置，样品夹持盘上均匀分布有若干螺纹孔。
支架的两个外侧面上均设置有侧边载物台。
换能器与超声波振动源连接。
本发明的有益效果是：采用超声振动源和超声振动工具头以及金属样品夹持盘的结合使得样品可以与熔融液体全程充分接触，并且界面反应可以更加迅速；通过可编程运动控制器控制X轴与Y轴的全程运动轨迹，使得金属样品每次浸入熔融液体的深度保持相同，增强了反应的均匀性与可持续性，也提高了实验数据的准确性；试验装置整体结构简单，占用空间小，拆装方便，由于支架的存在使得实验的安全性也得到大幅提高；实用性高，该自动金属样品热熔损试验装置可以进行各种金属试样与熔融液体之间的热熔损反应，操作简单，数据精确度高。
附图说明
图1是本发明自动金属样品热熔损试验装置的结构示意图；
图2是本发明自动金属样品热熔损试验装置的平面结构示意图；
图3是本发明自动金属样品热熔损试验装置的俯视图；
图4是本发明自动金属样品热熔损试验装置的侧视图；
图5是本发明自动金属样品热熔损试验装置应用方法的流程示意图。
图中，1.X轴运动机构，2.Y轴运动机构，3.超声振动工具头，4.滑轨槽a，5.滑块a，6.样品夹持盘，7.支架，8.侧边载物台，9.伺服电机a，10.伺服电机b，11.外壳a，12.外壳b，13.滑轨槽b，14.滑块b，15.换能器，16.法兰盘。
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。
本发明的自动金属样品热熔损试验装置，结构如图1所示，包括支架7，支架7内的一侧水平设置有X轴运动机构1，X轴运动机构1包括水平设置的固定于支架7内侧面的外壳a11，外壳a11内固接有与外壳a11延伸方向平行的滚珠丝杠a，滚珠丝杠a一端连接伺服电机a9，伺服电机a9连接在可编程运动控制器上，外壳a11上开设有两条平行的滑轨槽a4，滑轨槽a4上套设有滑块a5，滑块a5通过滑轨槽a4与滚珠丝杠a的滚珠螺母固接。
X轴运动机构1上固接有与其垂直的Y轴运动机构2，Y轴运动机构2包括与X轴运动机构1垂直的外壳b12，外壳b12与滑块a5固接，外壳b12内固接有与外壳b12延伸方向平行的滚珠丝杠b，滚珠丝杠b一端连接伺服电机b10，伺服电机b10连接在可编程运动控制器上，外壳b12上开设有两条平行的滑轨槽b13，滑轨槽b13上套设有滑块b14，滑块b14通过滑轨槽b13与滚珠丝杠b的滚珠螺母固接。
滑块b14上固接有水平设置的法兰盘16，法兰盘16下部通过变幅杆连接有超声振动工具头3，超声振动工具头3另一端连接有样品夹持盘6，样品夹持盘6水平设置，其上均匀分布有若干螺纹孔，本实施例中例举的是设置有五个螺纹孔，螺纹孔大小可根据样品尺寸的不同定制，五个螺纹孔呈正五边形分布于样品夹持盘6上，便于使得每个样品的振动频率相同。
法兰盘16上部通过变幅杆连接有换能器15，换能器15与超声波振动源连接，超声波振动源是把50-60Hz的市电转换为高功率的高频率电源，提供给换能器15，由换能器15将高频率电能转化为机械振动能，其振动频率可根据实验需求进行调节，其振动频率区间为10kHz-30kHz。
支架7的两个外侧面上均设置有侧边载物台8。
本实施例中，超声振动工具头3安装在法兰盘16下方35cm处，换能器15安装在法兰盘16上方50cm处，中间通过变幅杆连接。
本发明的自动金属样品热熔损试验装置的应用方法如图5所示，包括如下几步：
步骤1，将本试验装置置于加热炉正上方，启动加热炉，使炉内物料加热至熔融状态；
步骤2，将待测试的金属样品夹持在样品夹持盘6上，在超声振动源中设置工作频率和功率，之后设置与伺服电机相连的可编程运动控制器；
步骤3，启动伺服电机a9控制X轴运动机构1移动，使样品夹持盘6运行到加热炉正上方，再启动伺服电机b10控制Y轴运动机构2移动，使样品夹持盘6上夹持的金属样品浸入熔融液体中并达到设置深度；
步骤4，进行超声振动热熔损实验，实验完成后，再次启动X轴运动机构1和Y轴运动机构2，将金属样品从熔融液体中取出，在空气中冷却，最后将金属样品从样品夹持盘6上取下。
Claims (7)
1.自动金属样品热熔损试验装置，其特征在于，包括支架(7)，所述支架(7)内的一侧水平设置有X轴运动机构(1)，所述X轴运动机构(1)上固接有与其垂直的Y轴运动机构(2)，所述Y轴运动机构(2)固接有水平设置的法兰盘(16)，所述法兰盘(16)下部通过变幅杆连接有超声振动工具头(3)，所述法兰盘(16)上部通过变幅杆连接有换能器(15)，所述超声振动工具头(3)另一端连接有样品夹持盘(6)。
2.根据权利要求1所述的自动金属样品热熔损试验装置，其特征在于，所述X轴运动机构(1)包括水平设置的固定于支架(7)内侧面的外壳a(11)，所述外壳a(11)内固接有与外壳a(11)延伸方向平行的滚珠丝杠a，所述滚珠丝杠a一端连接伺服电机a(9)，所述外壳a(11)上开设有两条平行的滑轨槽a(4)，所述滑轨槽a(4)上套设有滑块a(5)，所述滑块a(5)通过所述滑轨槽a(4)与所述滚珠丝杠a的滚珠螺母固接。
3.根据权利要求2所述的自动金属样品热熔损试验装置，其特征在于，所述Y轴运动机构(2)包括与X轴运动机构(1)垂直的外壳b(12)，所述外壳b(12)与所述滑块a(5)固接，所述外壳b(12)内固接有与所述外壳b(12)延伸方向平行的滚珠丝杠b，所述滚珠丝杠b一端连接伺服电机b(10)，所述外壳b(12)上开设有两条平行的滑轨槽b(13)，所述滑轨槽b(13)上套设有滑块b(14)，所述滑块b(14)通过所述滑轨槽b(13)与所述滚珠丝杠b的滚珠螺母固接。
4.根据权利要求3所述的自动金属样品热熔损试验装置，其特征在于，所述滑块b(14)与所述法兰盘(16)固接。
5.根据权利要求1所述的自动金属样品热熔损试验装置，其特征在于，所述样品夹持盘(6)水平设置，所述样品夹持盘(6)上均匀分布有若干螺纹孔。
6.根据权利要求1所述的自动金属样品热熔损试验装置，其特征在于，所述支架(7)的两个外侧面上均设置有侧边载物台(8)。
7.根据权利要求1所述的自动金属样品热熔损试验装置，其特征在于，所述换能器(15)与超声波振动源连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111561412.9A CN114441255A (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 自动金属样品热熔损试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111561412.9A CN114441255A (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 自动金属样品热熔损试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114441255A true CN114441255A (zh) | 2022-05-06 |
Family
ID=81364329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111561412.9A Pending CN114441255A (zh) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 自动金属样品热熔损试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114441255A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201749068U (zh) * | 2010-03-10 | 2011-02-16 | 中国钢研科技集团有限公司 | 一种用于液态金属动态腐蚀研究的实验设备 |
| KR20120010766A (ko) * | 2010-07-27 | 2012-02-06 | 케이.엘.이.에스 주식회사 | 스몰펀치형 크리프 시험기 |
| CN204488060U (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-22 | 西安科技大学 | 一种桌面三维合成材料成型机 |
| CN105738236A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-07-06 | 西北工业大学 | 一种超声高频滚珠磨损疲劳试验装置 |
| CN206123949U (zh) * | 2016-09-14 | 2017-04-26 | 西安理工大学 | 一种硬脆材料的超声作用下微细切削加工系统 |
| CN207439730U (zh) * | 2017-09-14 | 2018-06-01 | 云南云铝涌鑫铝业有限公司 | 用于熔融金属液体取样的取样工具 |
| CN113267523A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-17 | 西安理工大学 | 一种全自动透射样品减薄设备及其应用方法 |
-
2021
- 2021-12-20 CN CN202111561412.9A patent/CN114441255A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201749068U (zh) * | 2010-03-10 | 2011-02-16 | 中国钢研科技集团有限公司 | 一种用于液态金属动态腐蚀研究的实验设备 |
| KR20120010766A (ko) * | 2010-07-27 | 2012-02-06 | 케이.엘.이.에스 주식회사 | 스몰펀치형 크리프 시험기 |
| CN204488060U (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-22 | 西安科技大学 | 一种桌面三维合成材料成型机 |
| CN105738236A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-07-06 | 西北工业大学 | 一种超声高频滚珠磨损疲劳试验装置 |
| CN206123949U (zh) * | 2016-09-14 | 2017-04-26 | 西安理工大学 | 一种硬脆材料的超声作用下微细切削加工系统 |
| CN207439730U (zh) * | 2017-09-14 | 2018-06-01 | 云南云铝涌鑫铝业有限公司 | 用于熔融金属液体取样的取样工具 |
| CN113267523A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-17 | 西安理工大学 | 一种全自动透射样品减薄设备及其应用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 闵永安: "热作模具钢(H13型)表面处理及其热疲劳、热熔损性能研究", 中国优秀博士学位论文全文数据库（电子期刊）, 15 November 2005 (2005-11-15), pages 144 - 148 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101876776B1 (ko) | 반도체 조립체의 접합부 테스트 시스템 및 방법 | |
| US20150167144A1 (en) | Electrode coating apparatus and method | |
| CN108375595B (zh) | 金属工件表面应力沿深度方向分布的测试方法 | |
| CN105563328A (zh) | 一种基于飞秒激光机器人磨抛系统及磨抛方法 | |
| JP2010524613A (ja) | コーティングされた針電極を製造するための方法 | |
| CN114441255A (zh) | 自动金属样品热熔损试验装置 | |
| CN113658896B (zh) | 一种晶圆加工用加热载盘 | |
| CN110722233A (zh) | 一种毛细管电极电液束加工起始位置的确定装置和方法 | |
| CN112444383A (zh) | 一种用于机械密封金属波纹管可靠性测量的试验台 | |
| CN109623067B (zh) | 一种可平衡自重预压紧适应不同尺寸的超声波辅助钎焊设备 | |
| CN111687692A (zh) | 一种基于电解质等离子加工的流道抛光装置及抛光方法 | |
| CN109807453B (zh) | 一种高纯铜旋转靶的焊接方法 | |
| CN203680017U (zh) | 一种液压式半自动恒压研磨抛光设备 | |
| CN104634808A (zh) | 用于制作压铸模具的金属材料的热疲劳试验设备和试验方法 | |
| CN212357379U (zh) | 一种便携式变温样品台装置 | |
| CN211361218U (zh) | 一种表面阵列微织构加工装置 | |
| CN208556229U (zh) | 一种塑胶模具的配模装置 | |
| CN212159355U (zh) | 一种微电子封装疲劳试验机 | |
| CN113489490A (zh) | 一种多通道数模转换器的测试装置 | |
| CN203696222U (zh) | 自动焊接设备 | |
| CN210570389U (zh) | 拉深件壁厚测量装置 | |
| CN214816223U (zh) | 一种材料加工焊接用的辅助定位装置 | |
| CN215092090U (zh) | 一种抽油泵壳体加工用定位夹紧装置 | |
| CN221007137U (zh) | 一种发电厂设备焊接强度检验装置 | |
| CN220993050U (zh) | 一种激光硬钎焊焊接机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |