CN209182143U - 一种激光共聚焦显微镜进行疲劳实验的夹具 - Google Patents

Abstract

一种激光共聚焦显微镜进行疲劳实验的夹具，属于实验设备制造技术领域。夹具包括夹具接头、连接段、样品台、试样固定垫片和螺钉。夹具接头的一端与拉伸台接口相连接；连接段位于夹具接头和样品台之间；试样固定垫片通过螺钉与样品台固定连接；前述所有部件均为2个，按前述连接组成2组，分别位于拉伸台两侧接口上。优点在于，操作简便，快捷，夹持试样紧，有效提高了加载力精确度和动态视频清晰度。

Description

一种激光共聚焦显微镜进行疲劳实验的夹具

技术领域

本实用新型属于实验设备制造技术领域，特别涉及一种激光共聚焦显微镜进行疲劳实验的夹具。尤其涉及一种激光共聚焦显微镜原位观察疲劳裂纹扩展过程试验的夹具。

背景技术

高温激光共聚焦显微镜的拉伸试验台进行拉-拉载荷疲劳试验方法是拉伸台上进行拉-拉疲劳试验的同时采用激光共聚焦显微镜原位连续观察疲劳裂纹启裂及扩展过程的新方法。目前拉伸试验夹具上放样方式为挂式，把试样挂放在夹具上一直加载做拉伸，试样由于一直受拉力，原位观察时试样没有移动，所以加载力稳定准确，成像清晰。而疲劳试验需要加载卸载，由于试样与夹具没有固定，所以实验过程中试样会有晃动，导致加载峰值力过冲太多，峰值力波动比较大，未知不确定影响因素多，加大加载误差和降低成像效果。原来试样挂孔边试样宽度不够，在疲劳周次长时，试样挂孔周围容易变形，影响观察裂纹走向及扩展速度。所以有必要设计出新的固定试样夹具和配套的试样尺寸，从而使加载卸载力值相对稳定，提高试样显微成像效果，能够更清晰稳定的原位观察疲劳裂纹的扩展过程。

本实用新型属于实验设备制造技术领域，特别是一种应用激光共聚焦显微镜进行拉-拉疲劳裂纹的原位观察法设备的固定试样夹具和配套试样。材料疲劳裂纹观察方法有好多种，其中新开发的原位动态观察激光共聚焦显微镜原位观察疲劳裂纹扩展的方法需要开发新的夹具，才能使试样稳定夹在试验台上，进行疲劳试验。在试样加工过程中难免有试样两个孔不对称、打孔内壁不光滑、不垂直或圆的弧度不标准等情况，这更使得疲劳实验试样有明显的晃动，影响设备准确控制加载卸载力，大大降低成像观察效果。所以设置了新型疲劳实验的实用性夹具及试样尺寸，固定了试样后，降低了试样加工中的一些影响因素的影响。该实用新型设计的夹具和配套的试样不但可使得疲劳加载卸载的力控制准确，也能使试样稳定，从而得到清晰不漂移的动态观察视频。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种激光共聚焦显微镜进行疲劳实验的夹具，解决了疲劳实验中由于试样不稳定，致使无法准确控制加载卸载力以及成像观察效果差的问题。

一种激光共聚焦显微镜进行疲劳实验的夹具，包括夹具接头1、连接段2、样品台3、试样固定垫片4和螺钉5。夹具接头1的一端与拉伸台接口相连接；连接段2位于夹具接头1和样品台3之间；试样固定垫片4通过螺钉5与样品台3固定连接。

所述夹具接头1、连接段2、样品台3、试样固定垫片4和螺钉5均为的2个，按上述连接组成2组，分别位于拉伸台两侧接口上。

夹具接头1由螺纹段和无螺纹段组成，直径为总长度为11～13mm，其中夹具接头1无螺纹段长度为1mm。

连接段2为粗和细两段圆棒组成：规格尺寸分别为直径 和直径

样品台3为L型，样品台3的底座总长20～21mm×宽15～16mm；L型长边平台高7～7.5mm×长15～16mm×宽15～16mm，L型短边高15～15.5mm×长5～6mm×宽15～16mm，L型短边紧挨着连接段2，样品台3的中心点有直径为的螺丝孔。

试样固定垫片4长14～15～mm×宽15～16mm×高3.5～4mm，中心点有直径为的螺丝孔，试样固定垫片4与样平台3轴线对齐。

螺钉5总长度为19～20mm，六角螺帽厚度4～5mm；螺钉5上端3.5～4mm无螺纹段，直径为下端有螺纹，螺纹外直径为

夹具材质为磨具钢，热处理后屈服强度为1000MP。夹具加工公差Ra为0.1mm，表面粗糙度为0.01μm。

试样6为带两个肩挂式的试样，试样6总长48～50mm，宽肩宽15～16mm，厚度1～1.1mm，两个肩有对称两个孔，孔心距离为34～35mm，肩到平行段弧度直径为平行段长宽5～6mm×3.9～4mm。

本实用新型的优点在于，夹具操作简单、夹持试样紧，同时保证了加载稳定和试样稳定，从而大大提高了加载力精确度和动态视频清晰度。

附图说明：

图1为夹具安装试样示意图。

图2为单组夹具俯视图。

图3为试样固定垫片俯视图。

图4为单组夹具截面图。

图5为试样固定垫片截面图。

图6为截面螺钉尺寸图。

图7为螺钉帽尺寸图。

图8为试样尺寸图。

具体实施方式

图1为本实用新型的一种夹具具体实施方式。

一种激光共聚焦显微镜进行疲劳实验的夹具，包括夹具接头1、连接段2、样品台3、试样固定垫片4和螺钉5。夹具接头1的一端与拉伸台接口相连接；连接段2位于夹具接头1和样品台3之间；试样固定垫片4通过螺钉5与样品台3固定连接。

所述夹具接头1、连接段2、样品台3、试样固定垫片4和螺钉5均为的2个，按上述连接组成2组，分别位于拉伸台两侧接口上。

夹具接头1由螺纹段和无螺纹段组成，直径为总长度为11mm，其中夹具接头1无螺纹段长度为1mm。

连接段2为粗和细两段圆棒组成：规格尺寸分别为直径和直径

样品台3为L型，样品台3的底座总长21mm×宽15mm；L型长边平台高7×长15mm×宽15mm，L型短边高15mm×长5mm×宽15mm，L型短边紧挨着连接段2，样品台3的中心点有直径为的螺丝孔。

试样固定垫片4长15mm×宽15mm×高4mm，中心点有直径为的螺丝孔，试样固定垫片4与样品台3轴线对齐。

螺钉5总长度为20mm，六角螺帽厚度4mm；螺钉5上端4mm无螺纹段，直径为下端有螺纹，螺纹外直径为

夹具材质为磨具钢，热处理后屈服强度为1000MP。夹具加工公差Ra为0.1mm，表面粗糙度为0.01μm。

试样平台上面放制备好的1mm厚的试样，试样正在夹具受力中心线上。再压上垫片，垫片轴线长15mm×宽15mm×高4mm，平台中心点有直径为6mm的螺丝孔。

试样6为带两个肩挂式的试样，试样6总长50mm，宽肩宽16mm，厚度1mm，两个肩有对称两个孔，孔心距离为34mm，肩到平行段弧度直径为平行段长宽6mm×4mm。

本夹具形状特殊，夹具包括接头带螺纹段、连接段和样品台部分组成。两端夹具由螺纹段拧到拉伸台左右接口上。安装后保证样品台是水平，L型试样台的竖起链接段为传力部位，垫片用螺丝拧紧垫片、试样和样品台。螺钉有螺纹段成品外径最大为5.97mm，最小为5.82mm。样品接触于螺丝无螺纹平滑部分，处于拉伸台施加力力轴线上，疲劳试验加载卸载时无滑动，使得加载卸载力不受试样滑动或惯性带来的影响，力控制精准，成像稳定清晰。

Claims (8)

1.一种激光共聚焦显微镜进行疲劳实验的夹具，其特征在于，包括夹具接头(1)、连接段(2)、样品台(3)、试样固定垫片(4)和螺钉(5)；夹具接头(1)的一端与拉伸台接口相连接；连接段(2)位于夹具接头(1)和样品台(3)之间；试样固定垫片(4)通过螺钉(5)与样品台(3)固定连接。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的夹具接头(1)、连接段(2)、样品台(3)、试样固定垫片(4)和螺钉(5)均为2个，按上述连接组成2组，分别位于拉伸台两侧接口上。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的夹具接头(1)由螺纹段和无螺纹段组成，直径为φ8mm，总长度为11～13mm，其中夹具接头(1)无螺纹段长度为1mm。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的连接段(2)为粗和细两段圆棒组成：规格尺寸分别为直径φ16mm×长10～11mm和直径φ8mm×长5～6mm。

5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的样品台(3)为L型，样品台(3)的底座总长20～21mm×宽15～16mm；L型长边平台高7～7.5mm×长15～16mm×宽15～16mm，L型短边高15～15.5mm×长5～6mm×宽15～16mm，L型短边紧挨着连接段(2)，样品台(3)的中心点有直径为φ5.5～6mm的螺丝孔。

6.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的试样固定垫片(4)长14～15mm×宽15～16mm×高3.5～4mm，中心点有直径为φ5.5～6mm的螺丝孔，试样固定垫片(4)与样品台(3)轴线对齐。

7.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的螺钉(5)总长度为19～20mm，六角螺帽厚度4～5mm；螺钉(5)上端3.5～4mm无螺纹段，直径为φ5.8～6mm；下端有螺纹，螺纹外直径为φ5.5～6mm。

8.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的夹具材质为磨具钢，热处理后屈服强度为1000MP；夹具加工公差Ra为0.1mm，表面粗糙度为0.01μm。