一种棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具及使用方法技术

本发明专利技术涉及金属材料疲劳试验技术领域，具体公开了一种棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具，包括螺纹连接在试件两端的结构相同的连杆，连杆与试件连接的一端设有连接试件的内螺纹孔，连杆的另一端用于与试验机接头连接。还包括能够螺纹连接在试件上的螺母，螺母能够与内螺纹孔的端面相抵。本发明专利技术还提供棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具的使用方法，包括以下步骤：采用试验夹具，消除螺纹间隙；冷却介质在冷却管内循环流动；闭合加热炉，塞入石棉加强保温；步骤S4、启动疲劳试验机，完成试验。本方案用以解决现有的试验夹具在进行高温拉压疲劳试验时容易存在螺纹间隙再次复现而造成试验不准确的问题。不准确的问题。不准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具及使用方法


[0001]本专利技术涉及金属材料疲劳试验
，具体涉及一种棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具及使用方法。

技术介绍

[0002]当进行高温拉压疲劳试验时，试件因需要全部置于高温加热炉内而无法直接夹持在试验机上，需要借助疲劳试验夹具形成试验机与试件之间的连接。比如中国专利申请号为CN201420569830.1公开的轴向疲劳性能试验用夹具，又如中国专利申请号为CN201810282908.4的一种圆棒试件高温拉压疲劳试验夹具及试验方法，都公开了用于将试件连接到试验机上的试验夹具。
[0003]上述指出的两种目前已有的试验夹具在进行疲劳试验前已经通过零件设计来消除影响疲劳试验准确性和可靠性的螺纹间隙，比如上述两个专利提及到的通过零部件的设计，均使得试件的螺纹段又分为受力方向相反的两段，进而通过该受力方向相反的拉力来消除螺纹间隙。然而在实际试验过程中，因试验条件苛刻，既处在高温状态，又还在高频循环对试件的拉伸和压缩，在长时间、高频次、拉压力冲击试件和试验夹具的过程中，螺纹连接位置逐渐产生松动，使得原本消除的螺纹间隙再次复现，影响了试验的准确性。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具，以解决现有的试验夹具在进行高温拉压疲劳试验时容易存在螺纹间隙再次复现而造成试验不准确的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具，包括螺纹连接在试件两端的结构相同的连杆，连杆与试件连接的一端设有连接试件的内螺纹孔，连杆的另一端用于与试验机接头连接；还包括能够螺纹连接在试件上的螺母，螺母能够与内螺纹孔的端面相抵。
[0007]另一方面，本专利技术还提供一种棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具的使用方法，包括如下步骤：
[0008]步骤S1、取试验夹具，试验夹具包括两个螺母和两个带有内螺纹孔的连杆，先在试件两端旋拧螺母，然后在旋有螺母的试件螺纹段上旋拧连杆，试件连接在连杆的内螺纹孔上，然后旋拧螺母直至螺母抵住连杆的内螺纹孔端面；
[0009]步骤S2、将带有试件的试验夹具上的连杆安装在疲劳试验机的接头上，然后使用疲劳试验机进行预先拉伸，预先拉伸的载荷大于试验最大载荷但不超过试件材料本身的弹性范围的拉力，然后拧紧螺母，消除试件与连杆之间的螺纹间隙；
[0010]步骤S3、闭合加热炉，使得试件完全置于加热炉内，而连杆从加热炉内伸出的一段与疲劳试验机的接头连接；启动加热炉，对试件进行升温直至达到试验温度后进行保温，使试件温度均匀；
[0011]步骤S4、启动疲劳试验机，开启拉伸/压缩疲劳试验。
[0012]本方案的原理及优点是：本方案的试验夹具结构简单，试件每端均只有一个连杆和一个螺母，连接关系简单。试件在承受拉力和压力的时候均是通过连杆进行力的传递，而螺母则在疲劳试验前，通过预先拉伸后再锁紧螺母的步骤，消除了试件与连杆之间的螺纹间隙；而因在预先拉伸时施加的力是超过了试验的最大载荷的，使得此时的预先拉伸已经完全消除了间隙，并通过旋拧螺母实现了试件与连杆连接的再次锁紧，而因后续疲劳试验的载荷均小于预先拉伸时的拉力，故而在后续疲劳试验中不会出现螺母松动的情况，也就确保了试件在试验过程中不会出现试件与连杆的螺纹间隙，确保了试验的准确性。可见相比现有技术，本方案在试验夹具的零部件精简的基础上，降低了安装难度、采购成本，还提高了疲劳试验的检测准确性；除此之外，因试验夹具更为精简，试验夹具的尺寸更小，使得试验夹具对于尺寸较小的高温加热炉依然适用，提高了试验夹具的通用性和适用性。
[0013]优选的，作为一种改进，所述连杆上设有冷却孔，冷却孔靠近试验机接头。
[0014]有益效果：本方案通过冷却孔的设计，方便对冷却孔内通入能够流动的冷却剂，进而使得加热炉内的温度在传递到连杆上后，温度被冷却孔内的冷却剂所降温，降低连杆靠近试验机接头端的温度，避免温度过高对试验机接头带来的损坏，保障试验机接头附近设有的传感器不受影响。
[0015]优选的，作为一种改进，所述冷却孔能够连接冷却管，冷却管能够连通所有连杆上的冷却孔。
[0016]有益效果：通过冷却管的设置，使得一个冷却机就能实现对试件两端的连杆的循环冷却，提高冷却效率并减少能耗。
[0017]优选的，作为一种改进，所述连杆上设有横截面的外轮廓呈腰型/三角形/多边形的夹持部。
[0018]有益效果：本方案通过对夹持部的设计，使得扳手或者其他夹紧工具能够卡紧在连杆夹持部上，方便操作人员一只手利用扳手夹紧连杆，另一只手旋拧螺母，方便人工以更加方便的方式将螺母抵紧在连杆的内螺纹孔端面。
[0019]优选的，作为一种改进，在加热炉与连杆之间的缝隙位置设置石棉。
[0020]有益效果：通过在缝隙位置设置石棉，使得加热炉内的热量不容易传递出来，有利于加强加热炉的保温效果。
[0021]优选的，作为一种改进，所述连杆上设有冷却孔，冷却孔位于加热炉外部，疲劳试验过程中给冷却孔内通入流动的冷却介质。
[0022]有益效果：通过向冷却孔内通入冷却介质以对连杆进行冷却，保障连杆与疲劳试验机的接头连接的部位温度较低。
[0023]优选的，作为一种改进，所述试验夹具的一个连杆上的冷却孔与冷却机的出水端连通，试验夹具的另一个连杆上的冷却孔与冷却机的回水端连通。
[0024]有益效果：通过冷却机的设计，使得试验夹具的两个连杆的冷却共用一个冷却机，且冷却机方便对冷却介质实现循环。
[0025]优选的，作为一种改进，所述冷却机采用水冷机，冷却介质采用冷凝水。
[0026]优选的，作为一种改进，所述试件为实心试件。
[0027]有益效果：由于大多数待使用棒状物通常为实心圆棒，因此采用实心圆棒进行试验，相比空心圆棒的拉压疲劳试验效果更精确，贴合实际，而且为了保证空心棒状试件与实
心棒状试件的横截面积一致，空心棒试件外径相比实心棒试件外径更大，将会影响抗疲劳试验结果。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例的结构示意图。
[0029]图2为本专利技术实施例中连杆的示意图，其中(a)为轴测图，(b)为仰视图，(c)为左视图。
[0030]图3为为本专利技术实施例中连杆与疲劳试验机接头的连接关系示意图。
具体实施方式
[0031]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0032]说明书附图中的附图标记包括：试件1、连杆2、冷却孔21、连接柱22、夹持部23、接头3、螺母4。
[0033]实施例基本如附图1至图3所示，一种棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具，包括安装在实心圆棒试件1两端头的连杆2和螺母4，实心圆棒试件1两端均成型有外螺纹段。
[0034]连杆2采用实心金属材料制成。
[0035]结合图1和图3，连杆2一端成型有与实心圆棒试件1端头螺纹连接的内螺纹孔、另一端成型有安装在疲劳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具，包括螺纹连接在试件两端的结构相同的连杆，其特征在于：连杆与试件连接的一端设有连接试件的内螺纹孔，连杆的另一端用于与试验机接头连接；还包括能够螺纹连接在试件上的螺母，螺母能够与内螺纹孔的端面相抵。2.根据权利要求1所述的棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具，其特征在于：所述连杆上设有冷却孔，冷却孔靠近试验机接头。3.根据权利要求2所述的棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具，其特征在于：所述冷却孔能够连接冷却管，冷却管能够连通所有连杆上的冷却孔。4.根据权利要求1所述的棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具，其特征在于：所述连杆上设有横截面的外轮廓呈腰型/三角形/多边形的夹持部。5.一种棒状试件的高温拉压疲劳试验夹具的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、取试验夹具，试验夹具包括两个螺母和两个带有内螺纹孔的连杆，先在试件两端旋拧螺母，然后在旋有螺母的试件螺纹段上旋拧连杆，试件连接在连杆的内螺纹孔上，然后旋拧螺母直至螺母抵住连杆的内螺纹孔端面；步骤S2、将带有试件的试验夹具上的连杆安装在疲劳试验机的接头上，然后使用疲劳试验机进行预先拉伸，预先拉伸的载荷大于试验最大载...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军斌，罗振坤，刘浩，张建宇，康笃刚，张雷，陈杰，黄崧，何洋，刘宇，
申请(专利权)人：重庆市特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：