钢管拉伸装置的制作方法

本发明涉及一种通用的材料力学性能试验机专用装置，应用于材料力学实验装置领域，如钢管拉伸性能测试，特别是可用于钢管拉伸力学性能测试，具体涉及到一种钢管拉伸装置。

背景技术：

目前，实验室现用的专业管材拉伸试验机是采用破坏管材形状，沿轴向方向局部取试样片，再轴向拉伸管材，通过与拉伸钢管轴向试样片的两端产生摩擦力来夹紧的。在现有专业的拉伸试验中，现有的钢管拉伸试验机仅在轴向拉伸，不能径向拉伸，且只能局部取样，从而造成在拉伸试验过程中钢管遭到破坏，且造成相当一段长度的钢管试验材料的浪费。特别是对于焊管的力学检验，无法检验焊缝处的力学性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现用技术的不足，并提供一种钢管拉伸装置，应用于具有位移传感器和力学传感器的拉伸试验机上，适用于对钢管的各种拉伸实验，它能替代现有的专业管材拉伸试验机，改变了原有的装置、拉伸方向及受力方式，使管材不受摩擦力，而是试样内表面与垫块外圆表面之间的压力作为拉力，且试样与垫块之间采取油润滑，使在拉伸过程中，试样能够自然调整对中，保证试样两边的受力相等。试验只需要常用的万能力学试验机，为钢管拉伸试样的力学性能测定提供了便利，且圆环试样保证了钢管的完整性，不浪费材料及不破坏管材。

为了达到上述发明创造的目的，本发明采用下述技术方案：

一种钢管拉伸装置，包括一对拉伸夹头，一对定位销和一对半圆形垫块，拉伸夹头为整体式，即拉伸夹头由拉伸夹头的圆柱形尾部和试样固定部位形成一体，拉伸夹头的圆柱形尾部与试验机装配相连接，拉伸夹头的试样固定结合部开设安装拉伸试样的矩形槽，能使垫块、拉伸试样的两端安装在矩形槽内，在矩形槽的两边侧壁上开设有对应贯穿固定的两个定位孔，在两个垫块的对称位置开设定位孔，定位销同时穿过拉伸夹头和垫块上的定位孔后，使拉伸试样的两个圆周端部分别与拉伸夹头、垫块之间连接形成整套拉伸装置，拉伸试样的拉伸方向与定位销的轴向垂直。本发明钢管拉伸装置适用于各种类型的拉伸试验机的拉伸试验，它能够对钢管进行各种拉伸试验，它能替代现有的管材拉伸试验机，改变了原有的装置、拉伸方向及受力方式，使管材不受表面摩擦力，而是依靠垫块的支撑力使钢管试样沿周向变形，其只需要常用的万能力学试验机，且试样保证了钢管的完整新性，不浪费材料及不破坏管材。

优选地，所述的垫块与拉伸试样采用油润滑，且两者在拉伸过程中能自然调整对中

优选地，所述定位销和垫块上的定位孔之间形成间隙配合，其间隙尺寸优选为0.1～0.3mm。

优选地，所述矩形槽的两个侧壁与垫块之间的间隙距离最好小于0.1～0.2mm。

优选地，所述的垫块的外径与拉伸试样的内径最小尺寸差优选为3～7mm。

本发明与现有技术相比较，具有如下优点：

本发明钢管拉伸装置能够对管材进行各种试样的拉伸试验，在拉伸过程中，改变了原有夹具的夹持方式、拉伸方向及受力方式，使管材不受表面摩擦力，而是依靠垫块的阻力使管材试样变形，其只需要常用的万能力学试验机，为钢管拉伸试样的力学性能提供了便利，且不浪费材料及不破坏管材，特别适用于焊管的拉伸试验，检测焊缝区域的力学性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1是本发明实施例1钢管拉伸装置夹持钢管工作状态示意图。

附图2是本发明实施例1钢管拉伸装置各部件构件分解结构示意图。

附图3是本发明实施例1钢管拉伸装置剖面示意图。

附图4是本发明实施例1的定位销示意图。

附图5是匹配本发明实施例1钢管拉伸装置的标准拉伸试样示意图。

标号说明：1、拉伸夹头；11、圆柱形尾部；12、试样固定部；2、定位销；3、垫块；4、拉伸试样；5、定位孔；6、矩形槽；

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：

在本实施例中，参见图1～图5，一种钢管拉伸装置，包括一组拉伸夹头1，一组定位销2和一组垫块3，拉伸夹头1为整体式，即拉伸夹头1由拉伸夹头的圆柱形尾部11和试样固定部位12形成一体，拉伸夹头1由拉伸夹头的圆柱形尾部与试验机装配相连接，拉伸夹头的试样固定结合部开设安装拉伸试样的矩形槽6，能使垫块3、拉伸试样4两端安装在矩形槽6内，在矩形槽6的两边侧壁上开设有对应贯穿固定的定位孔6，在两个垫块的对称位置开设定位孔5，定位销2同时穿过拉伸夹头1和垫块3上的定位孔5，使拉伸试样4的两个圆周端部分别与拉伸夹头1、垫块3之间连接形成整套拉伸装置，拉伸试样1的拉伸方向与定位销2的轴向垂直。

在本实施例中，与钢管拉伸装置相匹配的拉伸试样4切割成任何宽度的试样。本实施例钢管拉伸装置的拉伸夹头1为整体式，拉伸夹头1圆柱形尾部安装在拉伸试验机上，拉伸的另一端的矩形槽6的宽度可以适应钢管形状的拉伸试样4的厚度。拉伸夹头1和在矩形槽6的两边侧壁上开设有对应贯穿固定的定位孔6，使拉伸试样4的两个圆周端部分别与拉伸夹头1、垫块3三者之间同时与定位销2配合，这样便可进行拉伸试验。拉伸过程中，定位销2和垫块3可以产生很大的阻力，以满足抗拉强度高试样的拉伸试验要求，特别适用于各种类型拉伸试验机拉伸试验配套使用的拉伸装置。

本实施例拉伸夹头1和垫块3材料采用Cr12MoV模具钢，垫块3只需淬火处理即可使用，拉伸夹头1需淬火处理后再经回火处理才能使用，定位销2材料采用普通的GCr15轴承钢。

实施例二：

本实施例与实施例1基本相同，特别之处在于：

本实施例中，垫块3的外径与拉伸试样4的内径最小尺寸差小于3～7mm，这样不易产生应力集中，可以有效避免由于试样内壁不平整造成的试验偏差，拉伸试验更趋于静态拉伸。

实施例三：

本实施例中，矩形方槽6的两个平行侧壁之间的间隙距离及定位孔5、定位销2、拉伸试样4、垫块3的尺寸可以任意调整，可以满足现实中不同应用的超高强度钢管的拉伸试验的检测。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。