本发明专利技术公开了一种测量装置，它包括带有石英衬管的管式炉，在管式炉的进口处设置有炉塞，炉塞上开设有氮气出口，与9塞相对应的管式炉炉壁上开设有氮气进口；管式炉内水平放置有上部开设凹槽的石墨块，凹槽内滑动放置有石墨片，石墨片通过拉丝与置于管式炉外的横向测力仪相连接。本发明专利技术还公开了使用该测量装置测量液态钎料高温粘度的方法。本发明专利技术优点在于测量装置结构简单，成本低，整体装置自身的稳定性好并可保持恒温；测量方法方便且不受外界干扰，测量过程直观，适用温度范围广。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种测量装置，它包括带有石英衬管的管式炉，在管式炉的进口处设置有炉塞，炉塞上开设有氮气出口，与9塞相对应的管式炉炉壁上开设有氮气进口；管式炉内水平放置有上部开设凹槽的石墨块，凹槽内滑动放置有石墨片，石墨片通过拉丝与置于管式炉外的横向测力仪相连接。本专利技术还公开了使用该测量装置测量液态钎料高温粘度的方法。本专利技术优点在于测量装置结构简单，成本低，整体装置自身的稳定性好并可保持恒温；测量方法方便且不受外界干扰，测量过程直观，适用温度范围广。【专利说明】
本专利技术涉及液态金属粘度的测量，尤其是涉及一种不同温度下各种液态钎料高温粘度的测量装置，本专利技术还涉及使用该装置测量液态钎料高温粘度的方法。
技术介绍
粘度决定着液态金属的流体力学特征，是液态金属的重要物性参数之一，粘度的测量广泛应用于冶金行业。钎料是钎焊时使用的填充材料，钎焊件依靠熔化的钎料连接起来，钎料自身的性能及其与母材之间的相互作用在很大程度上决定了钎焊接头的性能，因此钎焊接头的质量主要取决于钎料。有关液态钎料高温粘度的测定方法比较多，典型的传统方法有毛细管法、扭摆振动法、落球法、旋转法等。然而由于采用毛细管法、扭摆振动法、落球法和旋转法等基本方法测试中需要采集液态钎料自然流动时间或者悬丝扭转角、落球时间及速度变化等微小物理量，并要求测试设备十分精密，应用中对工作环境要求也十分严格，特别是对于液态钎料高温粘度的检测，由于在高温工作环境的特殊条件下，许多测试方法在工业生产现场实时监测时受到了一定程度的限制。因此，以提高检测系统稳定性、可靠性和便捷性为重点，研究一种新的液态钎料高温粘度表征方法，开发新一代液态钎料高温粘度快速检测仪器具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对上述现有方法中所存在的不足而提供一种可实现不同温度下液体钎料高温粘度的测量装置，本专利技术还提供使用该装置测量液态钎料高温粘度的方法。为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案: 本专利技术所述的测量装置，它包括带有石英衬管的管式炉，在所述管式炉的进口处设置有炉塞，所述炉塞上开设有氮气出口，与所述炉塞相对应的管式炉炉壁上开设有氮气进口 ；所述管式炉内水平放置有上部开设凹槽的石墨块，所述凹槽内滑动放置有石墨片，所述石墨片通过拉丝与置于管式炉外的横向测力仪相连接。使用该测量装置测量液态钎料高温粘度的方法，包括下述步骤: 第一步，将带有凹槽的石墨块放入管式炉内的石英衬管底部，将被测钎料放在凹槽中，把连有拉丝的石墨片放在被测钎料上，拉丝的另一端从管式炉的炉塞穿出与外部的横向测力仪相连接； 第二步，向管式炉内通入氮气，待炉体内的空气全部排出后，加热管式炉，并持续向管式炉内通入氮气； 第三步，待被测钎料熔化后，石墨片附在液态钎料表面；继续加热管式炉至指定的温度，然后将管式炉调至保温状态；第四步，以一定的速度匀速拉横向测力仪，在拉丝的作用下，石墨片在液态钎料上开始滑动，横向测力仪上显示的拉力即为该液态钎料的高温粘度。本专利技术优点在于测量装置结构简单，成本低，整体装置自身的稳定性好并可保持恒温；测量方法方便且不受外界干扰，测量过程直观，适用温度范围广。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术测量装置的结构示意图。图2是图1中石墨块的剖面图。【具体实施方式】如图1、2所示，本专利技术所述的测量装置包括带有石英衬管I的管式炉2，在管式炉2的进口处设置有炉塞3，炉塞3上开设有氮气出口 4，与炉塞相对应的管式炉炉壁上开设有氮气进口 5 ;管式炉2内水平放置有上部开设凹槽的石墨块6，凹槽内滑动放置有石墨片7，石墨片7通过传导耐热合金细拉丝8与置于管式炉2外的横向测力仪9相连接。使用上述测量装置测量液态钎料高温粘度的方法包括下述步骤: 第一步，将带有凹槽的石墨块6放入管式炉2内的石英衬管I底部，将被测钎料10放在凹槽中，把连有传导耐热合金细拉丝8的石墨片7放在被测钎料10上，拉丝8的另一端从管式炉2的炉塞3穿出与外部的横向测力仪9相连接； 第二步，向管式炉2内通入氮气，待炉体内的空气全部排出后，加热管式炉2，并持续向管式炉内通入氮气，保持炉体内的氮气气氛； 第三步，待被测钎料10熔化后，石墨片7附在液态钎料表面；继续加热管式炉至指定的温度，然后将管式炉2调至保温状态； 第四步，以一定的速度匀速拉横向测力仪9，在拉丝8的作用下，石墨片7在液态钎料上开始滑动，横向测力仪9上显示的拉力即为该液态钎料的高温粘度。即横向测力仪9以外力Fx拉浮在液态钎料表面的石墨片7，使其以速度VO匀速运动，初始只有表层液态钎料发生运动，由于液层摩擦力的作用，而后带动下一层液体运动，以此逐层进行，存在一个速度梯度dvx/dy,根据液体的牛顿粘性定律Fx= nAdvx/dy得n=Fx/ (Advx/dy);式中，n为液态钎料的动力粘度，A为石墨片与液态钎料的接触面积。下面举例说明几种钎料的测量数据: 例1: 被测钎料:CT715，熔点为620-796°C，片状，厚度为0.02cm，宽度为3cm;石墨片重量IOg ;测量温度840°C ;拉力速度0.5cm/s ;显示的拉力为0.018N。例2: 被测钎料:CT715，熔点为620-796°C，片状，厚度为0.02cm，宽度为3cm;石墨片重量IOg ;测量温度8500C ;拉力速度0.5cm/s ;显示的拉力为0.016N。例3: 被测钎料:L304，熔点为690-775°C，片状，厚度为0.02cm,宽度为3cm;石墨片重量IOg ;测量温度8400C ;拉力速度0.5cm/s ;显示的拉力为0.017N。例4: 被测钎料:L304，熔点为690-775°C，片状，厚度为0.02cm,宽度为3cm;石墨片重量IOg ;测量温度850°C ;拉力速度0.5cm/s ;显示的拉力为0.014N。例5: 被测钎料:HL842，熔点为825-855°C，片状，厚度为0.02cm，宽度为3cm;石墨片重量IOg ;测量温度870°C ;拉力速度0.5cm/s ;显示的拉力为0.023N。例6: 被测钎料:HL842，熔点为825-855°C，片状，厚度为0.02cm，宽度为3cm;石墨片重量IOg ;测量温度880°C ;拉力速度0.5cm/s ;显示的拉力为0.022N。【权利要求】1.一种测量装置，其特征在于:它包括带有石英衬管(I)的管式炉(2)，在所述管式炉(2)的进口处设置有炉塞(3)，所述炉塞(3)上开设有氮气出口(4)，与所述炉塞相对应的管式炉炉壁上开设有氮气进口(5);所述管式炉(2)内水平放置有上部开设凹槽的石墨块(6)，所述凹槽内滑动放置有石墨片(7)，所述石墨片(7)通过拉丝(8)与置于管式炉(2)外的横向测力仪(9)相连接。2.使用权利要求1所述的测量装置测量液态钎料高温粘度的方法，其特征在于包括下述步骤: 第一步，将带有凹槽的石墨块(6)放入管式炉(2)内的石英衬管(I)底部，将被测钎料(10)放在凹槽中，把连有拉丝(8)的石墨片(7)放在被测钎料(10)上，拉丝(8)的另一端从管式炉(2)的炉塞(3)穿出与外部的横向测力仪(9)相连接； 第二步，向管式炉(2)内通入氮气，待炉体内的空气全部排出后，加热管式炉(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量装置，其特征在于：它包括带有石英衬管（1）的管式炉（2），在所述管式炉（2）的进口处设置有炉塞（3），所述炉塞（3）上开设有氮气出口（4），与所述炉塞相对应的管式炉炉壁上开设有氮气进口（5）；所述管式炉（2）内水平放置有上部开设凹槽的石墨块（6），所述凹槽内滑动放置有石墨片（7），所述石墨片（7）通过拉丝（8）与置于管式炉（2）外的横向测力仪（9）相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龙伟民，董博文，钟素娟，朱坤，鲍丽，张冠星，肖德政，于新泉，樊江磊，马力，杜全斌，郭艳红，
申请(专利权)人：郑州机械研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。