一种用于超塑性金属的高温拉伸试验夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及材料领域，具体的是高温拉伸试验中，用于测试高塑性金属材料拉伸性能的试验装置。
【背景技术】
[0002]超塑性是指材料在一定的内部和外部条件下，呈现出异常低的流变应力，异常高的流变性能的现象。超塑性的特点是有大的延伸率、无缩径、小应力、易成型。超塑性材料在航空航天、汽车等领域被广泛应用。然而在对超塑性材料进行高温拉伸性能的测试中，常规高温拉伸夹具难以满足超塑性金属试样对夹具拉伸密封行程的要求。试验中高温拉伸夹具一旦超出真空密封范围，夹具与试样会严重氧化，并导致造成真空系统损坏。为此需要在满足测试要求的前提下尽量缩短试样的拉伸行程，保证试验中试样变形行程不超出高温炉的真空密封范围，解决现有技术所存在的不足之处，实现对超塑性材料高温拉伸性能指标的测试。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种用于超塑性金属高温拉伸性能测试的技术方案，该方案解决了使用常规夹具难以保证高温拉伸试验中，高温拉伸炉真空密封行程不够的具体问题，既能保证夹持可靠满足试样的测试需求，又能达到试样在高温炉内的拉伸变形不超出真空密封行程的效果。
[0004]—种用于超塑性金属的高温拉伸试验夹具，包括结构一样的两套夹座和垫块，该夹座包括夹头座和夹头帽。
[0005]所述夹头帽沿着中心轴线为中空结构，从夹头帽内从一端到另一端设置有内沉孔台阶，内沉孔台阶上端到夹头帽的端部的内壁上设置有螺纹。
[0006]所述夹头座外表面设置有外螺纹与夹头帽的内螺纹相啮合，夹头座沿着中心轴线设置有通孔，通孔内壁上设置有内螺纹。
[0007]所述垫块为圆柱形，垫块中心设置有通孔，垫块沿其轴线方向分为两个半圆垫块。
[0008]在上述技术方案中，所述夹头帽内沉孔的轴线与夹头座的通孔轴线同轴。
[0009]在上述技术方案中，夹头座内的通孔分为两段，一段的直径大于另一端。
[0010]在上述技术方案中，一个夹头座内通孔直径大的一端对应夹头帽内沉孔的台阶处。
[0011]在上述技术方案中，另一个夹头座内通孔直径小的一端对应另一个夹头帽内沉孔的台阶处。
[0012]—种用于超塑性金属的高温拉伸试验夹具的拉伸装置，其特征在于包括拉伸试样和拉杆。
[0013]所述拉伸试样的两端为拉伸端，，拉伸端为圆柱头，其中一个拉伸端圆柱头的直径大于另一个圆柱头，拉伸试样直径大的圆柱头直接卡在一个夹头帽内，拉伸试样直径小的圆柱头通过两个半圆垫块卡在另一个夹头帽内。
[0014]两个夹头座的内螺纹各自与一根拉杆连接。
[0015]在上述技术方案中，所述试样的拉伸端与测试端之间设置有过渡弧形。
[0016]本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于该夹具对试样装夹简单，给使用操作带来了便利，既能保证夹持可靠满足试样的测试需求，又能达到试样在高温炉内的拉伸变形不超出真空密封行程的效果。夹具设计与现有技术相比有明显特点和进步。
【附图说明】
[0017]图I是本实用新型的结构不意图；
[0018]其中：I是上高温拉杆，2是上夹头座，3是上夹头帽，4是试样，5是垫块，6是下夹头帽，7是下夹头座，8是下高温拉杆。
【具体实施方式】
[0019]如图I所示，一种用于超塑性金属高温拉伸性能测试的夹具。包括:上、下高温拉杆、上、下夹头座、上、下夹头帽、垫块和用于测试的试样。试验中为防止高温下由于金属的超塑性，导致试样变形超出拉伸炉真空密封行程造成设备损坏，及试样和夹具氧化，设计了拉伸试样外形和拉伸夹头，其中试样两端的为夹持端，试样中间平行部分为性能测试部分，夹持端与测试部分有过渡圆弧，用于防止试验中试样在过渡部位处产生应力集中。试样一端的圆柱头直径较大，可直接卡在夹头帽端部的沉孔中。目的是尽量缩短试样长度，保证高温下试样变形不超出高温炉的真空密封行程。试样另一小圆柱头端，通过垫块卡在夹头帽端部的沉孔中。垫块与试样端部相接触的部位为圆弧形，圆弧的弧度与试样端部圆弧尺寸一致。所用垫块为有内孔的圆柱形，加工后沿其轴线方向从中间剖开，取2件有完整半圆尺寸的剖开件合在一起包住试样测试部分的端部，并将垫块卡在夹头帽端部的沉孔中，并旋入夹头座完成试样的安装。
[0020]实际使用时，将直径较小的圆柱头穿过上夹头帽3底部的通孔，使试样较大直径圆柱头端卡在上夹头帽3底端的槽孔中，然后将上夹头座2的螺纹端旋入上夹头帽3的螺孔。将试样较小直径圆柱头端穿过下夹头帽6底端沉孔的台阶处，将两个半圆垫块5包住试样4的小圆柱端，并使垫块5卡在下夹头帽6底端沉孔的台阶处，将下夹头座7的螺纹端旋入下夹头帽6的螺孔，然后将上高温拉杆I旋入上夹头座2、下高温拉杆8旋入下夹头座7，把装配好的试样和夹持部分装入高温拉伸炉，将上、下高温拉杆通过连接销分别安装在材料试验机的上、下夹具上，完成试样和装置的连接。然后进行抽真空和高温试验。
[0021]本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。
[0022]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于超塑性金属的高温拉伸试验夹具，其特征在于包括结构一样的两套夹座和垫块，该夹座包括夹头座和夹头帽， 所述夹头帽沿着中心轴线为中空结构，从夹头帽内从一端到另一端设置有由内沉孔形成的台阶，内沉孔台阶上端到夹头帽的端部的内壁上设置有螺纹， 所述夹头座外表面设置有外螺纹与夹头帽的内螺纹相啮合，夹头座沿着中心轴线设置有通孔，通孔内壁上设置有内螺纹， 所述垫块为圆柱形，垫块中心设置有通孔，垫块沿其轴线方向分为两个半圆垫块。2.根据权利要求I所述的一种用于超塑性金属的高温拉伸试验夹具，其特征在于所述夹头帽的内沉孔的轴线与夹头座的通孔轴线同轴。3.根据权利要求2所述的一种用于超塑性金属的高温拉伸试验夹具，其特征在于夹头座内的通孔分为两段，一段的直径大于另一段。4.根据权利要求3所述的一种用于超塑性金属的高温拉伸试验夹具，其特征在于夹头座内通孔直径大的一端对应夹头帽的内沉孔台阶处。5.如权利要求I所述的一种用于超塑性金属的高温拉伸试验夹具的拉伸装置，其特征在于包括拉伸试样和拉杆， 所述拉伸试样的两端为拉伸端，拉伸端为圆柱头，其中一个拉伸端圆柱头的直径大于另一个圆柱头的直径，拉伸试样直径大的圆柱头卡在一个夹头帽内沉孔台阶处，拉伸试样直径小的圆柱头通过两个半圆垫块卡在另一个夹头帽内沉孔台阶处，两个夹头座的内螺纹各自与一根拉杆连接。6.根据权利要求5所述的一种用于超塑性金属的高温拉伸试验夹具，其特征在于所述试样的拉伸端与测试端之间设置有过渡弧形。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于超塑性金属的高温拉伸试验夹具，包括结构一样的两套夹座和垫块，该夹座包括夹头座和夹头帽，所述夹头帽沿着中心轴线为中空结构，从夹头帽内从一端到另一端设置有由内沉孔形成的台阶，内沉孔台阶上端到夹头帽的端部的内壁上设置有螺纹，所述夹头座外表面设置有外螺纹与夹头帽的内螺纹相啮合，夹头座沿着中心轴线设置有通孔，通孔内壁上设置有内螺纹，所述垫块为圆柱形，垫块中心设置有通孔，垫块沿其轴线方向分为两个半圆垫块。本实用新型该夹具对试样装夹简单，给使用操作带来了便利，既能保证夹持可靠满足试样的测试需求，又能达到试样在高温炉内的拉伸变形不超出真空密封行程的效果，夹具设计与现有技术相比有明显特点和进步。
【IPC分类】G01N3/04
【公开号】CN205157310
【申请号】CN201520904818
【发明人】邱志聪
【申请人】中国工程物理研究院材料研究所
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月13日