专利名称：一种耐高温弹簧式金属材料变形测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属材料高温拉伸力学性能测试领域，是一种针对线材、棒材、管材、钢丝束等无凸台金属材料试样进行高温拉伸试验时，测量其标距内变形量的技术装置。
背景技术：
目前，国内外对无凸台金属材料试样(如线材、棒材、管材等)进行高温拉伸试验时，采用较为准确的方法测量标距内变形时，所用的装置多为侧插式引伸计。该种引伸计只能实现对试样变形的单边测量，使试样变形测量受试验机不同轴度造成负荷偏心的影响较大，测量精度不够高；其量程有限，标距为50mm以下；由于多为进口产品，价格昂贵。另外，这种引伸计主要适用于单根试样，对于像钢绞线和钢丝束等多股式的特殊无凸台金属材料试样，仅能测到外部钢丝的高温变形量，而不能测量试样整体的变形量，因此难以适用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足而提供一种结构简单、成本低、适用范围广、可实现双边测量的耐高温弹簧式金属材料变形测量装置。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种耐高温弹簧式金属材料变形测量装置，包括耐高温弹簧，上夹块，下夹块，引伸杆，变形传感器，高温炉。所述的耐高温弹簧在0 600°C温度范围内能够正常有效工作。所述的上夹块和下夹块，均置于高温炉中，所述的上夹块包括夹持试样相对两边的两个刀口，并通过两个平行的穿杆将其连接在一起，穿杆的一端均连接耐高温弹簧，耐高温弹簧的压紧力使两个刀口在试样高温拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样的上标距端。同样原理，所述的下夹块包括夹持试样相对两边的两个刀口，并通过两个平行的穿杆将其连接在一起，穿杆的一端均连接耐高温弹簧，耐高温弹簧的压紧力使两个刀口在试样高温拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样的下标距端。所述的引伸杆由高温合金钢制，共有四根，上夹块左右对称的端部固定两根，下夹块左右对称的端部固定两根，四根引伸杆下端设置在导向块上，保证引伸杆的轴线与试样的轴线平行，并在试样对称两侧各连接相同的变形传感器，为差动变压器式位移传感器，形成双边测量系统，以测量上下夹块间的相对位移量，得出试样高温变形值。本发明装置的有益效果是与现有技术相比，本发明装置结构简单，安装方便，不仅可以解决像线材(如钢丝)、棒材、管材等普通金属材料试样,还可以解决像钢丝束这种多股式的特殊金属材料试样进行高温拉伸试验时的变形测量问题，该装置适用的温度范围为0 600°C，可以测出试样从弹性变形到断裂为止的全过程变形量，而且可以实现双边测量，避免了单边测量所带来的偏心拉伸的影响，提高了测量精度，而且费用比进口的侧插式单边引伸计要便宜很多。本发明装置完整测试了单根式金属材料试样如钢丝和特殊型多股式金属材料试样如钢丝束在高温拉伸下的各相关力学性能。
图I为本发明装置纵剖面的结构示意图；图2为图I的A-A剖面图。图中I-金属材料试样，2-上夹块，3-穿杆a，4-穿杆b，5-耐高温弹簧a，6-耐高温弹簧b，7-下夹块，8-穿杆C，9-穿杆d，10-耐高温弹簧c，11-耐高温弹簧d，12-引伸杆
a,13-引伸杆b, 14-引伸杆c, 15-引伸杆d, 16-高温炉，17-导向块,18-差动变压器式位移传感器a，19-差动变压器式位移传感器b。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例I如图I 2所示，一种耐高温弹簧式金属材料变形测量装置，包括金属材料试样1，上夹块2，穿杆a3，穿杆b4，耐高温弹簧a5，耐高温弹簧b6，下夹块7，穿杆c8，穿杆d9，耐高温弹簧clO，耐高温弹簧dll，引伸杆al2，引伸杆bl3，引伸杆cl4，引伸杆dl5，高温炉16，导向块17，差动变压器式位移传感器al8，差动变压器式位移传感器bl9。先将金属材料试样I用拉伸试验机上下夹头夹紧，然后按照定好的试样标距将上夹块2的两个刀口固定到试样的上标距端，两个刀口通过两个平行的穿杆a3和穿杆b4连接在一起，穿杆a3 —端连接耐高温弹簧a5,穿杆b4 —端连接耐高温弹簧b6,耐高温弹簧的压紧力使两个刀口在试样高温拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样的上标距端，防止刀口在试验拉伸过程中打滑或脱落。同样方法，将下夹块7的两个刀口固定到试样的下标距端，两个刀口通过两个平行的穿杆c8和穿杆d9连接在一起,穿杆c8 —端连接耐高温弹簧c 10,穿杆d9 —端连接耐高温弹簧dll，耐高温弹簧的压紧力使两个刀口在试样高温拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样的上标距端，防止刀口在试验拉伸过程中打滑或脱落。上夹块2端部固定两根引伸杆引伸杆al2和引伸杆cl4，下夹块7端部固定两根引伸杆引伸杆bl3和引伸杆dl5，四根引伸杆下端从高温炉16下口伸出，设置在导向块17上，并调整平直，引伸杆al2和引伸杆bl3下端连接差动变压器式位移传感器al8，引伸杆cl4和引伸杆dl5下端连接差动变压器式位移传感器bl9，这样在试样对称的两侧形成双边测量系统，在高温拉伸试验过程中，差动变压器式位移传感器al8和差动变压器式位移传感器bl9可以分别测得试样在上夹块2和下夹块7之间的相对位移，以两组数据的平均值作为试样标距段内的高温变形量。所述的耐高温弹簧在0 600°C温度范围内能够正常有效工作。
权利要求
1.一种耐高温弹簧式金属材料变形测量装置，其特征在于，包括耐高温弹簧，上夹块，下夹块，引伸杆，变形传感器，高温炉，所述的上夹块和下夹块均置于高温炉中，上夹块和下夹块端部均设有耐高温弹簧，并固定有引伸杆；所述的耐高温弹簧的压紧力使上夹块和下夹块的刀口在试样高温拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固地夹持试样；所述的引伸杆下端从高温炉下口伸出，在试样对称两侧连接变形传感器，形成双边测量系统，以测量试样的变形值。
2.根据权利要求I所述的一种耐高温弹簧式金属材料变形测量装置，其特征在于，所述的耐高温弹簧在O 600°C温度范围内能够正常有效工作。
3.根据权利要求I所述的一种耐高温弹簧式金属材料变形测量装置，其特征在于，所述的上夹块包括夹持试样相对两边的两个刀口，并通过两个平行的穿杆将其连接在一起，穿杆的一端连接耐高温弹簧，耐高温弹簧的压紧力使两个刀口在试样高温拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样的上标距端。
4.根据权利要求I所述的一种耐高温弹簧式金属材料变形测量装置，其特征在于，所述的下夹块包括夹持试样相对两边的两个刀口，并通过两个平行的穿杆将其连接在一起，穿杆的一端连接耐高温弹簧，耐高温弹簧的压紧力使两个刀口在试样高温拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固夹持试样的下标距端。
5.根据权利要求I所述的一种耐高温弹簧式金属材料变形测量装置，其特征在于，所述的引伸杆共有四根，上夹块左右对称的端部固定两根引伸杆，下夹块左右对称的端部固定两根引伸杆，四根引伸杆下端设置在导向块上，保证引伸杆的轴线与试样的轴线平行。
6.根据权利要求I所述的一种耐高温弹簧式金属材料变形测量装置，其特征在于，所述的变形传感器为差动变压器式位移传感器，共两个，对称安装在试样两侧，每个变形传感器连接两根引伸杆，组成一个双边测量系统，以测量上下夹块间的相对位移量，得出试样高温变形信。
全文摘要
本发明涉及一种耐高温弹簧式金属材料变形测量装置，包括耐高温弹簧，上夹块，下夹块，引伸杆，变形传感器，高温炉。所述的上夹块和下夹块均置于高温炉中，上夹块和下夹块端部均设有耐高温弹簧，并固定有引伸杆；所述的耐高温弹簧的压紧力使上夹块和下夹块的刀口在试样高温拉伸变长、变细的过程中均匀内进，始终牢固地夹持试样；所述的引伸杆下端从高温炉下口伸出，在试样对称两侧连接变形传感器，形成双边测量系统，以测量试样的变形值。与现有技术相比，本发明结构简单，安装方便，不仅可以测量线材、棒材、管材等普通无凸台金属材料试样，还可以测量钢丝束等多股式的特殊无凸台金属材料试样高温拉伸试验时标距内的变形值。
文档编号G01B21/32GK102721611SQ20111007663
公开日2012年10月10日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者李元齐, 沈祖炎, 王烨华 申请人:同济大学