内壁自锁整体管材高温拉伸试验夹具的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测试整体管材高温拉伸性能的试验夹具，尤其是测试薄壁管材(壁厚小于2mm)全管段试样高温拉伸性能试验夹具，具体涉及一种内壁自锁式整体管材高温拉伸试验夹具。
【背景技术】
[0002]为表征材料在高温环境下的力学性能，通常需要进行一系列高温力学性能测试试验，其中之一是高温拉伸试验。该试验是在规定温度下对试样施加拉力，一般拉伸至断裂，由此测定一项或多项高温力学性能指标，以期表征材料的高温力学性能或行为。公知的高温拉伸试验主要是通过高温拉伸试验机来实现的，此设备能提供试验所需的试验载荷和试验温度。高温拉伸试样分为夹持段和试验段，由于不同种类试样在试验实现方式上的区别主要是夹持方式，基于设备通用性的考虑，针对诸如棒材试样、板材试样和管材试样等不同几何尺寸类型的试样，现行的解决方案是使用对应规格的试验夹具将试样与试验设备相连接，并由此将试验设备提供的拉伸力传递至试样试验段进行试验。其中棒材和板材试样应用较广，为了解决试样打滑及断于根部的现象，主要采用螺纹连接和销钉连接。管材试样分为剖管试样和整体管材试样，目前国内进行剖管管材高温拉伸试验是将整管切取成条状后使用类似板材的试样夹持方式与高温拉伸设备连接并进行试验，在保持平行长度部分的试样段不压变形的前提下，压扁夹持段的两头部以便夹持。但这种方式的不足之处在于不能真实反映整个管材高温环境下力学性能，而且加工繁琐，成本较高。在现有技术中，整体管材试验夹持方式主要分为两类。一类是在管材头部通过焊接一对带螺纹的堵头，堵头与管材通过焊接连接，然后利用堵头的螺纹和夹具螺纹相连，进行高温拉伸试验。该方法虽然结构简单，但是每次试验时均需要根据管材的内径尺寸加工与之配合的堵头，增加了工序和成本。其次，堵头与管材进行焊接连接，焊接质量的好坏增加了试验的不确定性，同时焊接时的温度会对管材造成一定的影响，降低了管材高温性能试验的可信度。另一类是在管材夹持段内管中塞入与管材内径相匹配的塞头，塞头主要靠与管内径的过盈配合来保证，然后通过楔形夹具夹持。该方法利用了室温拉伸的夹具，减少了高温拉伸夹具的成本，但是每次也需要根据管材的内径进行加工配套的塞头，因塞头与管材内径过盈配合，而管材本身的内径难免会有一定的尺寸偏差，导致过盈配合难以保证。其次，加入塞头的管材在室温夹具夹持时不可避免的发生管材夹持端被挤压变形，从而导致管材高温拉伸时易出现在夹持端断裂，使得试验无效。
[0003]中国专利公告号为CN102288482B公开的《一种高温拉伸夹具》，公开了一种主要用于管材试样高温拉伸性能检测的整管高温拉伸管材夹具，该高温夹具包括:一外套筒、一顶杆、一内套筒，所述内套筒底端安装在外套筒连接孔大孔径一端，具有一安装孔，所述安装孔圆周边缘具有一组导向槽，所述导向槽底部与孔中心轴的夹角大于0ο，一组与导向槽数量相同的夹持瓦，所述夹持瓦具有安装部和夹紧部，所述安装部与所述导向槽相配合安装，所述安装部底边的斜度与导向槽底边斜度一致，所述夹紧部具有与试件相接触的弧形夹紧面。
[0004]中国专利公布号为CN103630447A公开的《一种金属管材整体高温拉伸检测方法及其专用夹具》，公开了一种金属管材整体高温拉伸检测方法及其专用夹具，其中:所述管材夹具由夹具套管、顶丝和夹锥组成，夹持整体管材试验件时，将管材伸到夹锥中，通过顶丝旋转挤压夹锥，使其锁紧管材试验件。
[0005]上述两项专利申请都在一定程度上解决了整体管材高温拉伸的夹持不牢固的问题，但不足之处在于都是基于管材内部进行封堵，外部进行夹持的方式。这种方式依然需要在每次试验时加工与管材配合塞头并消耗掉，并且试验夹具较大且通常高温拉伸试验加热炉内膛尺寸较小，容易出现试验夹具安装困难的问题;若将管材尺寸增长，将夹持部分置于加热设备以外，虽然能够避免出现试验夹具安装困难的问题，但是不足之处是一方面增加了管材的长度，浪费原材料，另一方面管材试验段整体处于加热炉内，难于保证试验段的温度均匀性。
【发明内容】
[0006]为解决现有管材高温拉伸试验夹具存在的不足之处，本发明的目的是提供一种安装便捷、夹具体积小，通用性好，无需使用塞头、夹持牢固，且不会出现试样断于夹持端的内壁自锁型整体管材高温拉伸试验夹具。
[0007]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种内壁自锁型整体管材高温拉伸试验夹具，包括通过一端连接试验机拉杆的连接头I和锁紧整体管材管体内壁的滑移锁紧部件，其特征在于:滑移锁紧部件包括滑块5和弹性锁环6，其中，滑块5由至少三个独立且按圆周等分均布的内斜面块组成，三个独立的滑块5由弹性锁环6均布固连，弹性锁环6通过销钉与滑块5圆周上分布的铆钉孔12同轴固连，滑块5上端内斜面向外扩张，胀开滑移锁紧部件的开口尺寸后卡入锥体联动滑芯4下端圆锥面连接组成滑移锁紧部件，连接头I通过螺纹杆2进入锁紧螺母3中空孔连接锥体联动滑芯4，向下旋转锁紧螺母3，锥体联动滑芯4向下推动三个滑块5沿径向方向内捏，直到锁紧螺母下部开口端上的卡环9卡入到滑5块环槽10内，弹性锁环6向下微凸驱动滑块5内缩，促进滑块5的内锥斜面11与锥体联动滑芯4的圆锥面相贴合，带动滑块5向下移动，提供向外的预紧力卡紧管材内壁。
[0008]本发明相比于现有技术具有如下有益效果:
1.安装便捷、夹具体积小。本发明采用内壁自锁的方式锁紧管材夹持段，在安装试样时，将锁紧螺母3下旋，此时滑块5沿锥体联动滑芯4的圆锥面向下运动，与此同时滑块外圆面直径增加。当滑块外圆面尺寸增加到大于管材内径尺寸后，则固定住管材夹持端并产生预紧张力。同时，滑块5外圆面锯齿部分锥入管材内壁，增大管材内壁与滑块外圆面的摩擦。安装便捷、夹具体积小。
[0009]2.无需使用塞头、夹持牢固。本发明滑移锁紧部件通过锥体联动滑芯扩张以及圆形锥度配合，使得被锁紧的整体管材管体内壁受力均匀，管件不易变形。克服了现有技术塞头尺寸较长，夹持后易造成管壁不均匀变形，试样易在夹持端断裂的缺陷。而且由于内壁夹持型高温拉伸试验夹具与管材连接后整体尺寸为管材外径尺寸，大大缩小了其在加热炉中所占空间。若不考虑其它特殊情况，加热炉空间只需略大于管材外径尺寸，由此配合极小加热炉使用，可大大节约加热空间，短时间内试样即可升温至试验温度，节能高效，意义巨大。
[0010]3.不会出现试样断于夹持端。本发明采用三个独立且均布的内斜面块滑块组成的滑块部件内壁自锁方式进行管材夹持，无需使用塞头且所需试验段长度短，对试样力学影响小，不会断裂在试样夹持端。不仅避免了因塞头过长造成的管材试验段尺寸变化，也避免了传统夹具夹紧管材外壁带来的管壁变形，并由此产生的夹持段和试验段过渡区应力集中，试样断裂在夹持端。
[0011]4.夹持稳定、牢固。本发明采用随试验力的增加，夹紧力随之增加的斜面夹紧结构，试样试验过程中夹持稳定，夹具提供的拉伸方向摩擦力足够大且稳定。公知的摩擦力影响因素是摩擦副相互间摩擦系数和正压力，且都成正比。本发明采用滑块5与锥体联动滑芯4构成的滑块组件，由于相对位置变化和管材壁的束缚则会对管材壁产生更大的横向正压力，由此提供足够的拉伸方向摩擦力和内壁自锁方式实现管材试样夹持，轴向拉伸载荷越大，轴向拉伸载荷越大，横向夹持力越大，夹持越牢固。
[0012]5.通用性好。本发明采用内壁自锁式夹持方式，通过滑动部件与锥体联动滑芯4的相对位置改变来紧固管材内壁，达到紧固夹持的效果，理论上可以夹持管材内径为(锥体联动滑芯底径+2X滑块底厚)到(锥体联动滑芯底径+2X滑块顶厚)的管材。通过制得少数几套规格的夹具即可进行较大管材内径变化范围的整体管材高温拉伸试验，夹具通用性好。
[0013]6.可以进行低强度管和薄壁管高温拉伸试验。本发明采用外管固定卡箍7紧固外管壁，特别是夹持低强度管或薄壁管，不仅提供了足够的夹持力，而且夹持力分布均匀，不会出现导管夹持端变形，也避免了传统整体管材夹具中使用带螺纹的堵头需要进行焊接连接，试样试验段和夹持段过渡区域易变形，试验时易从焊接点拉裂而导致试验无效，试样断裂在夹持端的现象。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]图1是整体管材高温拉伸试验内壁自锁夹具结构示意图。
[0016]图2是图1的锁紧螺母剖面示意图。
[0017]图3是图1中滑块与弹性锁环装配示意图。
[0018]图中:I连接头，2螺纹杆，3锁紧螺母，4锥体联动滑芯，5滑块，6弹性锁环，7外管固定卡箍，8整体管材试样，9滑块卡环，10滑块卡槽，11滑块内斜面，12弹性锁环铆钉孔。
【具体实施方式】
[0019]参阅图1-图3。如图1所示公开了两件结构尺寸完全相同，分别连接高温拉伸试验设备上、下拉杆的内壁自锁整体管材高温拉伸试验夹具的一种较优方案。主要由连接头1、螺纹杆2、锁紧螺母3、锥体联动滑芯4、滑块5、弹性锁环6和滑块卡环9组成上述夹具，通过它的连接头I与试验机的拉杆销钉连接，并固连到试验机拉杆，由试验机横梁带动拉杆从而带动管材拉伸夹具和整