专利名称：一种提高持久试验效率的防粘连台肩夹具的制作方法
技术领域：
本发明是一种提高持久试验效率的防粘连台肩夹具，属于产品的结构技术领域。
该夹具既能提高金属持久拉伸试验效率，又能防止试验中夹具和试样的粘连和脱扣以及夹 具和试验机拉杆的粘连和脱扣。
背景技术：
金属材料持久拉伸试验是一种在恒定温度和恒定载荷下测试材料持久寿命的试 验。金属材料高温持久试验现在一般进行试验所用的是①5的标准试样，试样和工装夹具 是以螺纹结构连接的，高温下连接强度不高。随着材料科学的发展，材料的耐高温性能不断 提高，进行高温持久试验的测试温度也随之有了较大的提高；随着测试温度的提高，对测试 夹具的在高温下强度提出了更高的要求，在长期的试验实践中发现， 一般金属材料在测试 温度超过90(TC后，试样连接螺纹和夹具的螺扣强度都有较大的降低，对于900°C 1200°C 温度区间的高温持久蠕变试验，因高温下的氧化烧蚀及蠕变松弛作用下很容易发生因连接 螺纹与工装夹具粘连或脱扣，影响试验的进行，甚至导致测试试样的报废及夹具的毁坏。试 验机一般标准配置的夹具都是进行单根试样进行试验的夹具，试验机的测试效率较低。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有工装夹具存在的问题而设计提供了一种提高持 久试验效率的防粘连台肩夹具，它以一种简单的结构形式，提高了试验机测试效率并具有 防粘联性能，适用金属材料的高温持久拉伸试验。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 该种提高持久试验效率的防粘连台肩夹具，包括大拉头和台肩夹具，其中，大拉头 的一端外螺纹结构与试验机拉杆连接，其另一端与台肩夹具连接，而台肩夹具的另一端与 棒材试样的一端连接，大拉头和台肩夹具的下端为圆柱形体，其特征在于在大拉头和台肩 夹具下端圆柱形体中部、与轴向垂直方向开有一个长方体型的通孔，在大拉头长方体型通 孔的下端开有一个联通底面和长方体型通孔的槽形孔，大拉头上的槽形孔的宽度D与台肩 夹具上部连杆的直径相应，台肩夹具上的槽形孔的宽度H则与棒材试样的杆的直径相应， 大拉头和台肩夹具上的长方体型通孔与槽形孔的连通处、沿轴向垂直方向加工一个向下的 通孔。 大拉头上的通孔与长方体型通孔的连通处、沿轴向垂直方向加工一个下凹的、用 于放置台肩夹具和棒材试样连接头的圆弧环球面。 另外，该种提高持久试验效率的防粘连台肩夹具还提供了一个圆柱形的串联接 头，在其中部、与轴向垂直方向开有一个长方体型的通孔，在通孔的上、下端开有一个联通 上、下端面和长方体型通孔的槽形孔，槽形孔的宽度L与棒材试样的杆的直径相应，台肩夹 具上部连杆的直径相应，在长方体型通孔与槽形孔的连通处、沿轴向垂直方向加工一个向 下的通孔。
该夹具考虑到试验中发生粘连和脱扣的情况，将工装夹具的连接结构进行了新的 设计，设计为台肩型结构，同时将标准螺纹试样的连接螺纹结构也设计为台肩型结构，以满 足夹具的工装要求。同时考虑到试验机测试效率低的情况，设计了一个台肩型试样串接连 接头，可以在一台试验机上将两根试样串联起来同时进行测试，提高试验机测试效率。该 夹具由上下两个加粗的直接与试验机拉杆以螺纹禁锢连接的高强度台肩大拉头和上下两 个独体的挂式台肩夹具及一个台肩型的串联连接头组成，该夹具既可以进行单根试样的测 试，又可以进行两根试样的串联试验。因为试验中测试温度很高，为了保证夹具的结构强 度，对台肩大拉头、台肩夹具和台肩型串联接头选用的材料进行了强化，可用于120(TC以下 的持久强度试验。该夹具在设计过程中确保夹具在工装中的同心度要求，适用试验温度范 围大，满足试验方法要求，保证试验的真实性和可靠性。
图1为台肩夹具组合串联试样装夹结构图
图2为上台肩大拉头结构图及A-A向剖视图
图3为上台肩夹具结构图及B-B向剖视图
图4为台肩型串联接头结构图及C-C向剖视图
图5为台肩型棒材试样
具体实施例方式以下将结合附图和实施例对本发明作进一步地详述 参见附图1 5所示，该种提高持久试验效率的防粘连台肩夹具，包括两个大拉头 2和两个台肩夹具3，其中，大拉头2的一端外螺纹结构与试验机拉杆1连接，其另一端与台 肩夹具3连接，而台肩夹具3的另一端与棒材试样5的一端连接，大拉头2和台肩夹具3的 下端为圆柱形体，其特征在于在大拉头2和台肩夹具3下端圆柱形体中部、与轴向垂直方 向开有一个长方体型的通孔6，在大拉头2长方体型通孔6的下端开有一个联通底面和长 方体型通孔6的槽形孔7，大拉头2上的槽形孔7的宽度D与台肩夹具3上部连杆的直径 相应，台肩夹具3上的槽形孔7的宽度H则与棒材试样5的杆的直径相应，大拉头2和台肩 夹具3上的长方体型通孔6与槽形孔7的连通处、沿轴向垂直方向加工一个向下的通孔9。 大拉头2上的通孔9与长方体型通孔6的连通处、沿轴向垂直方向加工一个下凹的、用于放 置台肩夹具3和棒材试样5连接头的圆弧环球面8。 为了同时进行两根棒材试样5的试验，该种提高持久试验效率的防粘连台肩夹具 还设计了一个圆柱形的串联接头4，其结构与大拉头2和台肩夹具3的结构类似，
在其中部、与轴向垂直方向开有一个长方体型的通孔6，在通孔6的上、下端开有 一个联通上、下端面和长方体型通孔6的槽形孔7，槽形孔7的宽度L与棒材试样5的杆的 直径相应，台肩夹具3上部连杆的直径相应，在长方体型通孔6与槽形孔7的连通处、沿轴 向垂直方向加工一个向下的通孔9。 在进行高温持久试验时，首先将上下台肩大拉头2的外螺纹旋入试验机上下拉杆 1的内螺纹禁锢连接，然后从上到下依次装夹上台肩夹具3、台肩型棒材试样5、台肩型串联 接头4、台肩型棒材试样5和下台肩夹具3，最后调整试验机上下拉杆间距，使得试样装夹完成后，夹具间没有间隙。即上台肩夹具3的拉力杆通过上台肩大拉头2的长方体型通孔6 和底端长方形豁口形的槽形孔7后夹于上台肩拉头2的轴向定位通孔9内，并且使上台肩 夹具3的圆台型连接头的凸环球接触端面与上台肩大拉头2的凹型圆弧环球面8对接，上 台肩夹具3就挂在上台肩大拉头2上； 通过上述同样的结构，将台肩型棒材试样5的圆柱体工作部分的上、下两端分别 安装到上台肩夹具3、串联接头4和下台肩夹具3内，调整试验机上下拉杆间距，并且拉紧试 验机拉力杆，消除夹具间的间隙。 上、下台肩大拉头2、上下台肩夹具3和台肩型串联接头4上的轴向定位圆孔9及 保证所装夹试样的同心度。 本发明具有操作简单，装夹快捷方便，保证同心度，防止了试样与夹具间的脱扣、 氧化粘连现象以及夹具和试验机拉杆间的粘连和脱扣；提高了试验效率，一台试验机即可 进行单根试样的测试又可进行两根试样的串联测试；降低了试验成本，经济效益较好，适用 于不同试验机厂家生产的不同型号的持久强度试验机。
权利要求
一种提高持久试验效率的防粘连台肩夹具，包括大拉头(2)和台肩夹具(3)，其中，大拉头(2)的一端外螺纹结构与试验机拉杆(1)连接，其另一端与台肩夹具(3)连接，而台肩夹具(3)的另一端与棒材试样(5)的一端连接，大拉头(2)和台肩夹具(3)的下端为圆柱形体，其特征在于在大拉头(2)和台肩夹具(3)下端圆柱形体中部、与轴向垂直方向开有一个长方体型的通孔(6)，在大拉头(2)长方体型通孔(6)的下端开有一个联通底面和长方体型通孔(6)的槽形孔(7)，大拉头(2)上的槽形孔(7)的宽度D与台肩夹具(3)上部连杆的直径相应，台肩夹具(3)上的槽形孔(7)的宽度H则与棒材试样(5)的杆的直径相应，大拉头(2)和台肩夹具(3)上的长方体型通孔(6)与槽形孔(7)的连通处、沿轴向垂直方向加工一个向下的通孔(9)。
2. 根据权利要求1所述的提高持久试验效率的防粘连台肩夹具，其特征在于大拉头 (2)上的通孔(9)与长方体型通孔(6)的连通处、沿轴向垂直方向加工一个下凹的、用于放 置台肩夹具(3)和棒材试样(5)连接头的圆弧环球面(8)。
3. —种提高持久试验效率的防粘连台肩夹具，其特征在于该夹具是一个圆柱形的串 联接头(4)，在其中部、与轴向垂直方向开有一个长方体型的通孔(6)，在通孔(6)的上、下 端开有一个联通上、下端面和长方体型通孔(6)的槽形孔(7)，槽形孔(7)的宽度L与棒材 试样(5)的杆的直径相应，台肩夹具(3)上部连杆的直径相应，在长方体型通孔(6)与槽形 孔(7)的连通处、沿轴向垂直方向加工一个向下的通孔(9)。
全文摘要
本发明公开了一种提高持久试验效率的防粘连台肩夹具，旨在提供一种新的试验夹具结构，提高持久试验的效率，防止试样与夹具间以及夹具和试验机拉杆间的粘连和脱扣，确保试验的真实性、可靠性。其技术方案的要点是，该夹具采用台肩型结构，防止了试样与夹具间的粘连和脱扣及夹具和试验机拉杆间的粘连和脱扣；设计了一个台肩型串联接头，将两根试样串接起来同时在一台试验机上进行试验，提高了试验效率；台肩大拉头选用K002高温合金，台肩夹具和台肩型串联接头选用定向高温合金DZ22或单晶高温合金DD3，将夹具适用试验温度提高到了1200℃；操作简单，装夹快捷方便，保证同心度，适用于不同试验机厂家生产的不同型号的持久试验机。
文档编号G01N3/04GK101706391SQ200910250638
公开日2010年5月12日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者吴安民, 张燕明, 王亮, 钟汉萍 申请人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院