用于导电样本测试系统的热-机械测试设备及其使用方法
【技术领域】
[0001]本公开内容总体上涉及导电样本测试系统。更具体地，本公开内容涉及用于导电样本测试系统的热-机械测试设备和使用该热-机械测试设备的方法。
【背景技术】
[0002]对材料处理的物理模拟涉及在实验室中再现材料在实际制造过程或实际终端使用过程期间经受的热和/或机械处理。在进行物理模拟期间，在材料测试机器或系统中使用实际材料的样本，所述材料测试机器或系统能够使样本材料经受材料在制造过程或实际终端使用过程期间会经受的相同的热和/或机械处理。也就是说，材料测试机器或系统模拟材料，所述材料遵循它在材料的全尺寸制造过程或终端使用过程中将遵循的相同的热和/或机械分布。通常，对材料的样本进行加热和机械加工，同时用材料测试机器或系统测量和记录有关的各种性能参数，以供后续分析。在完成模拟之后，还可检验材料的微观结构，以验证材料是否满足所期望的结果和/或理解进行物理模拟期间产生的材料的性质。
[0003]取决于执行模拟的材料测试机器或系统的能力，结果可以是非常有用的。这些模拟具有跨材料行业的各种应用，包括:新工艺的开发、工艺改进、新材料的发现和实现。当物理模拟准确时，结果可被容易地从实验室传递到全尺寸制造过程。
[0004]用材料测试机器或系统模拟的两个传统制造工艺是多基座辊轧工艺和多击打锻造工艺。这两个模拟制造工艺涉及制造期间材料的多击打、高速变形。用于模拟多基座辊轧和/或多击打锻造的材料测试机器或系统典型地包括能够对设置在砧座之间的样本材料提供压力的两个相对面对的砧座。更具体地，测试机器或系统的砧座连接到一个或多个液压系统，液压系统被构造成允许砧座以所需的压力和所需的变形率撞击样本材料。另外，为了正确模拟多基座辊轧和/或多击打锻造，材料测试机器或系统还提供用于加热样本材料的系统。更具体地，在模拟期间加热样本材料，以在制造(例如，多基座辊轧、多击打锻造)期间重复材料的加热。模拟中使用的加热系统典型地是材料测试机器或系统内的子系统，或者可以是独立系统。由于材料测试机器或系统内有空间限制并且需要快速加热和冷却材料以复制被研宄工艺，导致这些传统加热系统典型地在模拟期间只加热样本材料的小区域(例如，撞击/施压区域)。也就是说，因为有限的测试空间并且需要快速加热和冷却，所以可只加热样本材料的小区域，而不干扰模拟。为了实现模拟期间的准确结果，必要的是，砧座对样本材料的受热区域进行撞击或施压。
【发明内容】
[0005]用于导电样本测试系统的热-机械测试设备和使用该热-机械测试设备的方法。在一个实施方式中，一种热-机械材料测试设备包括:第一压缩站座组件，其包括:安装板；第一压缩砧座，其连接到所述安装板；以及加热电流接地系统，其连接到所述安装板；安装框架，其连接到所述第一压缩砧座组件，所述安装框架包括:一组导电端板，其用于将测试样本的第一接触表面设置成与所述第一压缩砧座组件的所述第一压缩砧座相邻；一组绝缘连接件，其连接所述一组导电端板；以及多个安装部件，其连接到所述绝缘连接件，所述多个安装部件连接到所述第一压缩砧座组件的所述安装板；以及第二压缩砧座组件，其设置成与所述第一压缩砧座组件和所述安装框架相对，所述第二压缩砧座组件包括:导电安装板；第二压缩砧座，其连接到所述导电安装板，所述第二压缩砧座设置成与所述测试样本的第二接触表面相邻；以及加热电流旁路系统，其连接到所述安装框架的所述一组导电端板中的一个导电端板和所述导电安装板。
[0006]本发明的第一方面包括一种热-机械材料测试设备，该热-机械材料测试设备包括:第一压缩砧座组件，其包括:安装板；第一压缩砧座，其连接到所述安装板；以及加热电流接地系统，其连接到所述安装板；安装框架，其连接到所述第一压缩砧座组件，所述安装框架包括:一组导电端板，其用于将测试样本的第一接触表面设置成与所述第一压缩砧座组件的所述第一压缩砧座相邻；一组绝缘连接件，其连接所述一组导电端板；以及多个安装部件，其连接到所述绝缘连接件，所述多个安装部件连接到所述第一压缩砧座组件的所述安装板；以及第二压缩砧座组件，其设置成与所述第一压缩砧座组件和所述安装框架相对，所述第二压缩砧座组件包括:导电安装板；第二压缩砧座，其连接到所述导电安装板，所述第二压缩砧座设置成与所述测试样本的第二接触表面相邻；以及加热电流旁路系统，其连接到所述安装框架的所述一组导电端板中的一个导电端板和所述导电安装板。
[0007]本发明的第二方面包括一种导电样本测试系统，所述导电样本测试系统包括:夕卜壳；第一安装轴，其设置在所述外壳内，处于第一侧；第二安装轴，其设置在所述外壳内，处于与所述第一侧相对的第二侧；以及热-机械测试设备，其分别连接到所述第一安装轴和所述第二安装轴，所述热-机械测试设备包括:第一压缩砧座组件，其连接到所述第一安装轴，所述第一压缩砧座组件具有:安装板；第一压缩砧座，其连接到所述安装板；以及加热电流接地系统，其连接到所述安装板；安装框架，其连接到所述第一压缩砧座组件，所述安装框架具有:一组导电端板，其用于将测试样本的第一表面设置成与所述第一压缩砧座组件的所述第一压缩砧座相邻；一组绝缘连接件，其连接所述一组导电端板；以及多个安装部件，其连接到所述绝缘连接件，所述多个安装部件连接到所述第一压缩砧座组件的所述安装板；以及第二压缩砧座组件，其连接到所述第二安装轴，所述第二压缩砧座组件具有:导电安装板；第二压缩砧座，其连接到所述导电安装板，所述第二压缩砧座设置成与所述测试样本的第二接触表面相邻；以及加热电流旁路系统，其连接到所述安装框架的所述一组导电端板中的一个导电端板和所述导电安装板。
[0008]本发明的第三方面包括一种用于测试样本的安装框架，该安装框架具有:一组导电端板，其用于接纳所述测试样本的各端；一组绝缘连接件，其连接所述一组导电端板；以及多个安装部件，其连接到所述绝缘连接件，所述多个安装部件连接到第一压缩砧座组件的安装板。
[0009]本发明的第四方面包括一种对测试样本执行模拟的方法。所述方法包括:提供热-机械测试设备，所述热-机械测试设备包括:第一压缩砧座组件，其包括:安装板；第一压缩砧座，其连接到所述安装板；以及加热电流接地系统，其连接到所述安装板；安装框架，其连接到所述第一压缩砧座组件，所述安装框架包括:一组导电端板，其用于将测试样本的第一接触表面设置成与所述第一压缩砧座组件的所述第一压缩砧座相邻；一组绝缘连接件，其连接所述一组导电端板；以及多个安装部件，其连接到所述绝缘连接件，所述多个安装部件连接到所述第一压缩砧座组件的所述安装板；以及第二压缩砧座组件，其设置成与所述第一压缩砧座组件和所述安装框架相对，所述第二压缩砧座组件包括:导电安装板；第二压缩砧座，其连接到所述导电安装板，所述第二压缩砧座设置成与所述测试样本的第二接触表面相邻；以及加热电流旁路系统，其连接到所述安装框架的所述一组导电端板中的一个导电端板和所述导电安装板；使用所述第二压缩砧座组件的所述加热电流旁路系统来连续加热所述测试样本的所述第一接触表面的接触区域和所述第二接触表面的接触区域；使所述第一压缩砧座组件的所述第一压缩砧座接合抵靠在所述测试样本的所述第一接触表面上；以及使所述第二压缩砧座组件的所述第二压缩砧座接合抵靠在所述测试样本的所述第二接触表面上。
[0010]本发明的第五方面包括一种热-机械测试设备，该热-机械测试设备包括:第一压缩砧座组件；安装框架，其连接到所述第一压缩砧座组件，所述安装框架被构造成保持测试样本；以及第二压缩砧座组件，其与所述第一压缩砧座组件和所述安装框架相对设置。
[0011]本发明的第六方面包括一种热-机械测试设备，该热-机械测试设备包括:第一压缩砧座组件；安装框架，其连接到所述第一压缩砧座组件的安装板，所述安装框架被构造成保持测试样本；以及第二压缩砧座组件，其与所述第一压缩砧座组件和所述安装框架相对设置，其中，所述第一压缩砧座组件和所述第二压缩砧座组件被构造成对所述安装框架保持的所述测试样本施加压力。
【附图说明】
[0012]通过下面结合描绘本发明的各实施方式的附图对本发明的各方面进行的的详细描述，将更容易地理解本发明的这些和其它特征，在附图中:
[0013]图1示出根据本发明的实施方式的热-机械测试设备的立体图，该热-机械测试设备包括第一压缩砧座组件、安装框架和第二压缩砧座组件。
[0014]图2示出根据本发明的实施方式的如图1中所示的热-机械测试设备的相对立体图，该热-机械测试设备包括第一压缩砧座组件、安装框架和第二压缩砧座组件。
[0015]图3示出根据本发明的实施方式的安装框架和包括安装板、加热电流接地系统的第一压缩砧座组件的局部分解立体图。
[0016]图4示出根据本发明的实施方式的如图3中所示的安装框架和包括安装板和加热电流接地系统的第一压缩砧