一种对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于表面腐蚀处理技术领域，涉及一种对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置。
【背景技术】
[0002]焊接连接以其结构质量轻、连接强度高、结构整体性好等优点，在钢结构中的应用范围不断扩大，大型工程机械、大跨径桥梁、高速铁路、船舶、战舰、航空航天等都离不开焊接技术的支持。由于焊接过程中温度场分布的不均匀性和持续时间的瞬时性，使焊接构件内不可避免的产生焊接残余应力，对焊接构件的疲劳性能、腐蚀性能、蠕变性能、断裂韧性及应力腐蚀疲劳破坏等均产生较强的影响，为此，国内外研宄人员对焊接残余应力进行了大量的实验研宄。目前常用的是X-射线测试方法，该方法在进行残余应力测试前，最首先对焊接试样进行砂纸打磨(“先粗后细”的原则)，然后利用硝酸或混合酸对每个测试点附件区域进行化学腐蚀并达到一定深度(如0.2mm)，以消除机械加工过程中产生的硬化层对应力测试的影响，但此方法有以下几点不足:
[0003]1.X-射线法测量的残余应力为被测件表面一定厚度范围内(约30 μ m)的平均应力，测试前的常规腐蚀方法是利用镊子夹住蘸有酸溶液的棉花球对测试点区域进行腐蚀，腐蚀区域大、腐蚀厚度极其不均匀且破坏原有残余应力场，影响残余应力测试的实验结果。
[0004]2.腐蚀深度较大，会改变焊接件的刚度和约束条件，从而改变了试样内的应力分布，无法研宄残余应力沿试样厚度方向上的分布规律。
[0005]3.传统方法效率低且劳动强度大。
[0006]因此，设计一种腐蚀面积小、腐蚀均匀且效率高的腐蚀装置尤为重要。
【发明内容】
[0007]针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置。
[0008]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0009]一种对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，包括箱体，所述箱体位于被测试样上方；箱体内安装有两个相互配合的锥齿轮和；所述两个锥齿轮和中，位于上方的锥齿轮连接有摇把，摇把的上部伸出箱体外部，摇把与箱体活动式连接；位于下方的锥齿轮的轮轴下端活动式连接有花键轴，花键轴的下端套有工作头。
[0010]进一步地，所述箱体内部由下至上水平设置有第一支撑板和第二支撑板；所述锥齿轮和位于第一支撑板的上方；所述轮轴依次穿过第一支撑板和第二支撑板，轮轴与第一支撑板和第二支撑板活动式连接。
[0011]进一步地，所述箱体顶部安装有盖板。
[0012]进一步地，所述的盖板和第一支撑板之间沿竖直方向设置一竖直板，所述摇把穿过竖直板后，伸出箱体外部，手柄与竖直板和箱体均活动式连接。
[0013]进一步地，所述的摇把通过轴承与箱体连接。
[0014]进一步地，所述的摇把通过轴承与竖直板连接。
[0015]进一步地，所述的轮轴通过轴承与第一支撑板连接。
[0016]进一步地，所述的轮轴通过轴承与第二支撑板连接。
[0017]进一步地，所述的轮轴通过花键套与花键轴连接。
[0018]进一步地，所述的摇把通过平键与锥齿轮连接。
[0019]与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果:
[0020]1、本实用新型通过两个锥齿轮配合使用，可将手柄旋转转化为工作头的旋转，大大提高了工作效率，减小了劳动强度。
[0021]2、本实用新型采用花键轴，其下端为圆柱形且直径小，使得腐蚀面积小且腐蚀均匀，基本不改变焊接件相应测试点的刚度和边界约束条件，可提高残余应力测试的精度，同时可实现焊接件厚度方向上残余应力分布规律的测试研宄。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的剖视图；
[0023]图2是本实用新型的俯视图。
[0024]图中标号代表:1-摇把，2-平键，3-轴承，4-轴承，5-锥齿轮，6_轮轴，7_箱体，8-轴承，9-花键轴，10-工作头，11-盖板，12-螺栓，13-被测试样，14一锥齿轮，15—第一支撑板，16—第二支撑板，17—竖直板，18—轴承。
[0025]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
【具体实施方式】
[0026]以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
[0027]遵从上述技术方案，结合图1和图2，本实用新型的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，包括箱体7，所述箱体7位于被测试样13上方；箱体7内安装有两个相互配合的锥齿轮5和14 ;两锥齿轮的配合连接实现水平轴旋转向垂直轴旋转的转变。
[0028]上述两个相互锥齿轮5和14中，位于上方的锥齿轮5连接有摇把1，该摇把I的上部伸出箱体7外部，摇把I与箱体7之间活动式连接；位于下方的锥齿轮14的轮轴6下端活动式连接有花键轴9，花键轴9的下端套有工作头10。花键轴9的下端为圆柱形，且直径较小，可减少腐蚀面积，且腐蚀均匀。
[0029]可选的，所述箱体7内部由上至下水平设置有第一支撑板15和第二支撑板16 ;所述锥齿轮5和14位于第一支撑板15的上方；所述轮轴6依次穿过第一支撑板15和第二支撑板16，轮轴6与第一支撑板15和第二支撑板16活动式连接。轮轴在第一支撑板15和第二支撑板16的支撑作用下，在旋转过程中更加稳固。
[0030]可选的，轮轴6通过轴承18与第一支撑板15连接，通过轴承8与第二支撑板16连接，轴承18和8采用滚动轴承，可使得轮轴6可相对于第一支撑板15和第二支撑板16旋转，并减少二者之间的摩擦力，减少二者的磨损。
[0031]可选的，所述箱体7顶部安装有盖板11，盖板通过螺栓12与箱体固定连接。
[0032]可选的，所述的盖板11和第一支撑板15之间沿竖直方向设置一竖直板17，所述摇把I穿过竖直板17后，伸出箱体7外部，摇把I与竖直板17和箱体7均活动式连接。竖直板17与箱体7共同作用支撑摇把1，使得摇把I在旋转过程中更稳固。
[0033]可选的，所述的摇把I通过轴承3与箱体7连接，通过轴承4与竖直板连接。所述轴承3和4可采用滚动轴承，可使得摇把I可相对于箱体7和竖直板17旋转，并减少二者之间的摩擦力，从而减少二者的磨损。
[0034]可选的，所述的轮轴6通过花键套与花键轴9连接。花键轴9可相对于花键套运动，花键轴9可在自身重力的作用向下运动，使工作头10始终与被测试样13的表面接触。
[0035]可选的，所述的摇把I通过平键2与锥齿轮5连接，使得摇把I旋转时可带动锥齿轮5运动。
[0036]可选的，所述的工作头10为海绵，套在花键轴9的下端，可吸收酸液，对被测试样进行腐蚀。
[0037]本实用新型的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其具体工作过程如下:
[0038]外部动力驱动摇把I旋转，通过平键2带动锥齿轮5转动，锥齿轮5带动锥齿轮14转动，锥齿轮14的旋转带动了轮轴6的旋转；轮轴6下端的花键套与花键轴9连接，使轮轴6的旋转带动花键轴9同步旋转，同时花键轴9在其自重的作用下有向下运动的趋势，从而保证了与花键轴9下端连接的工作头10在工作过程中始终与被腐蚀面相接触，随着腐蚀深度的增加花键轴9不断向下移动；工作头10为海绵，套在花键轴9的下端，在工作过程中不断向海绵上补充酸溶液，就可以对被腐蚀区域进行腐蚀，同时将腐蚀产生的残留物质“吸收”进海绵内。
【主权项】
1.一种对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其特征在于，包括箱体(7)，所述箱体(7)位于被测试样(13)上方；箱体(7)内安装有两个相互配合的锥齿轮(5，14);所述两个锥齿轮(5，14)中，位于上方的锥齿轮(5)连接有摇把(1)，摇把⑴的上部伸出箱体(7)外部，摇把(I)与箱体(7)活动式连接；位于下方的锥齿轮(14)的轮轴￠)下端活动式连接有花键轴(9)，花键轴(9)的下端套有工作头(10)。
2.如权利要求1所述的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其特征在于，所述箱体(7)内部由下至上水平设置有第一支撑板(15)和第二支撑板(16);所述锥齿轮(5，14)位于第一支撑板(15)的上方；所述轮轴(6)依次穿过第一支撑板(15)和第二支撑板(16)，轮轴(6)与第一支撑板(15)和第二支撑板(16)活动式连接。
3.如权利要求2所述的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其特征在于，所述箱体(7)顶部安装有盖板(11)。
4.如权利要求3所述的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其特征在于，所述的盖板(11)和第一支撑板(15)之间沿竖直方向设置一竖直板(17)，所述摇把(I)穿过竖直板(17)后，伸出箱体(7)外部，手柄⑴与竖直板(17)和箱体(7)均活动式连接。
5.如权利要求1所述的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其特征在于，所述的摇把(I)通过轴承(3)与箱体(7)连接。
6.如权利要求4所述的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其特征在于，所述的摇把(I)通过轴承(4)与竖直板(17)连接。
7.如权利要求2所述的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其特征在于，所述的轮轴(6)通过轴承(18)与第一支撑板(15)连接。
8.如权利要求2所述的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其特征在于，所述的轮轴(6)通过轴承(8)与第二支撑板(16)连接。
9.如权利要求1所述的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其特征在于，所述的轮轴(6)通过花键套与花键轴(9)连接。
10.如权利要求1所述的对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，其特征在于，所述的摇把(I)通过平键(2)与锥齿轮(5)连接。
【专利摘要】本实用新型属于表面腐蚀处理技术领域，公开了一种对残余应力测试点进行预处理的腐蚀装置，包括箱体，所述箱体位于被测试样上方；箱体内安装有两个相互配合的锥齿轮；所述两个锥齿轮中，位于上方的锥齿轮连接有摇把，摇把的上部伸出箱体外部，摇把与箱体活动式连接；位于下方的锥齿轮的轮轴下端活动式连接有花键轴，花键轴的下端套有工作头。本实用新型可将手柄旋转转化为工作头的旋转，大大提高了工作效率，减小了劳动强度；采用花键轴使得腐蚀面积小且腐蚀均匀，基本不改变焊接件相应测试点的刚度和边界约束条件，可提高残余应力测试的精度，同时可实现焊接件厚度方向上残余应力分布规律的测试研究。
【IPC分类】G01N1-32
【公开号】CN204286904
【申请号】CN201420778615
【发明人】张春国, 吕彭民, 任翠萍
【申请人】长安大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月11日