本发明涉及高温管件结构的蠕变试验,更具体地涉及一种薄壁管件试样和薄壁管件蠕变变形测试连接装置。
背景技术:
1、现有astm e139-11《conducting creep,creep-rupture,and stress-rupturetests of metallic materials》、gb/t 2039-2012《金属材料单轴拉伸蠕变试验方法》等高温材料蠕变实验测试规范中,提供板材、锻件等样品形式的蠕变变形测试试样推荐。但对于管状试样,由于其壁厚较薄,现有蠕变测试规范中的蠕变试样形式难以适用。因此,有必要开发新型的管状试样蠕变变形测试用试样形式及其连接装置。
2、管件结构尤其薄壁管蠕变变形测试的难点主要体现如下方面:管状结构壁厚较薄,难以加工出蠕变测试规范中用于卡住引伸杆的凸台结构,无法实现蠕变变形测量;管状试样的总体尺寸均相同外径、内径,截面上的应力水平均相同,这将导致蠕变失效位置存在不确定性可能出现在标距段、有可能出现在夹持区域。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中的薄壁管蠕变变形测试的难点,本发明提供一种薄壁管件试样和薄壁管件蠕变变形测试连接装置。
2、根据本发明的薄壁管件试样,其由薄壁管件加工而成,其包括一体成型的标距段、两凸台、两平行段、两过渡段和两圆管段,其中,标距段用作测试已发生蠕变伸长,凸台位于标距段的相对两侧以连接引伸杆来测量标距段的长度增量,平行段的高度大于标距段的高度以避免蠕变失效位置的不确定性,直接对应于薄壁管件的圆管段通过过渡段连接至平行段。
3、优选地,标距段和平行段通过切割管壁形成上下两个相对的平面,平行段的这两个平面之间的距离大于标距段的这两个平面之间的距离。
4、优选地,标距段的末端通过第一圆角逐渐过渡至凸台,平行段的末端通过第二圆角逐渐过渡至凸台,第二圆角的圆角半径大于第一圆角的圆角半径。
5、优选地,标距段由通过长槽间隔开的两部段组成。
6、优选地,凸台形成为适配并容纳于引伸杆的卡槽内固定的圆环结构。
7、根据本发明的薄壁管件蠕变变形测试连接装置,其包括薄壁管件试样和用于将薄壁管件试样连接至外部载荷的连接件。
8、优选地,连接件具有基部、外周壁和固定杆,其中,外周壁从基部的外周面朝向薄壁管件试样延伸以形成为套筒,固定杆从基部的中心朝向薄壁管件试样延伸以形成为圆柱部,套筒和圆柱部共同限定一容纳薄壁管件试样的圆管段的圆环区。
9、优选地,该薄壁管件蠕变变形测试连接装置还包括用于连接薄壁管件试样和连接件的销钉。
10、优选地,销钉依次穿过外周壁的销钉孔、圆管段的销钉孔和固定杆的销钉孔延伸。
11、优选地,基部的远离薄壁管件试样伸出的末端形成有螺纹以与外部载荷螺纹连接。
12、本发明通过切割部分管状试样材料,加工出用于卡住引伸杆的凸台结构,实现管状试样的蠕变变形测量。同时,本发明也可以实现标距段截面应力较高、夹持区域的截面应力较小的总体受力效果,避免了蠕变失效位置的不确定性。
1.一种薄壁管件试样,其特征在于,该薄壁管件试样由薄壁管件加工而成,其包括一体成型的标距段、两凸台、两平行段、两过渡段和两圆管段,其中,标距段用作测试已发生蠕变伸长,凸台位于标距段的相对两侧以连接引伸杆来测量标距段的长度增量,平行段的高度大于标距段的高度以避免蠕变失效位置的不确定性,直接对应于薄壁管件的圆管段通过过渡段连接至平行段。
2.根据权利要求1所述的薄壁管件试样,其特征在于,标距段和平行段通过切割管壁形成上下两个相对的平面,平行段的这两个平面之间的距离大于标距段的这两个平面之间的距离。
3.根据权利要求1所述的薄壁管件试样,其特征在于,标距段的末端通过第一圆角逐渐过渡至凸台,平行段的末端通过第二圆角逐渐过渡至凸台,第二圆角的圆角半径大于第一圆角的圆角半径。
4.根据权利要求1所述的薄壁管件试样,其特征在于,标距段由通过长槽间隔开的两部段组成。
5.根据权利要求1所述的薄壁管件试样,其特征在于,凸台形成为适配并容纳于引伸杆的卡槽内固定的圆环结构。
6.一种薄壁管件蠕变变形测试连接装置,其特征在于,该薄壁管件蠕变变形测试连接装置包括根据权利要求1-5中任一项所述的薄壁管件试样和用于将薄壁管件试样连接至外部载荷的连接件。
7.根据权利要求6所述的薄壁管件蠕变变形测试连接装置,其特征在于,连接件具有基部、外周壁和固定杆,其中,外周壁从基部的外周面朝向薄壁管件试样延伸以形成为套筒,固定杆从基部的中心朝向薄壁管件试样延伸以形成为圆柱部,套筒和圆柱部共同限定一容纳薄壁管件试样的圆管段的圆环区。
8.根据权利要求7所述的薄壁管件蠕变变形测试连接装置,其特征在于,该薄壁管件蠕变变形测试连接装置还包括用于连接薄壁管件试样和连接件的销钉。
9.根据权利要求8所述的薄壁管件蠕变变形测试连接装置,其特征在于,销钉依次穿过外周壁的销钉孔、圆管段的销钉孔和固定杆的销钉孔延伸。
10.根据权利要求7所述的薄壁管件蠕变变形测试连接装置,其特征在于,基部的远离薄壁管件试样伸出的末端形成有螺纹以与外部载荷螺纹连接。