一种适用于薄板疲劳试样的高低温疲劳试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于薄板疲劳试样的高低温疲劳试验装置，属于材料疲劳检测技术领域。该装置包括薄板疲劳试样、夹头、轴连杆、卡槽、夹具、加热炉及疲劳试验机；轴连杆通过夹具与疲劳试验机连接，卡槽与薄板疲劳试样夹持端过盈配合，薄板疲劳试样夹持端整体镶嵌入卡槽内，实现试样的有效夹持与固定；薄板疲劳试样放入卡槽后，合盖与固定销及螺栓进行配合，将薄板疲劳试样固定和夹紧于卡槽内，防止高频疲劳过程中试样的松动和滑动。本发明专利技术结构简单，试样安装夹持易操作，能够进行高温和低温的拉‑拉疲劳试验和静态拉伸试验，解决了现有试验夹具在高温下无法有效夹持厚度1‑3mm的薄板疲劳试样和高温下疲劳试样容易松动等问题。

A high and low temperature fatigue test device suitable for fatigue test of thin plates

The invention discloses a high and low temperature fatigue testing device suitable for thin plate fatigue specimens, belonging to the technical field of material fatigue testing. The device comprises a thin plate fatigue specimen, a clamp head, a shaft connecting rod, a clamp groove, a clamp, a heating furnace and a fatigue testing machine; a shaft connecting rod is connected with a fatigue testing machine through a clamp, a clamp groove and a thin plate fatigue specimen clamping end are fitted together by interference, and the clamping end of the thin plate fatigue specimen is integrally embedded in a clamp groove to achieve effective clamping and fixation of the specimen; After the thin plate fatigue specimen is put into the chuck, the cover is matched with the fixed pin and bolt, and the thin plate fatigue specimen is fixed and clamped in the chuck to prevent the specimen from loosening and sliding in the high frequency fatigue process. The invention has the advantages of simple structure, easy clamping and installation of the specimen, and can carry out tensile fatigue test at high temperature and low temperature and static tensile test, and solves the problems that the existing test fixture can not effectively clamp the thin plate fatigue specimen with a thickness of 1 3 mm at high temperature and the fatigue specimen is easy to loosen at high temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于薄板疲劳试样的高低温疲劳试验装置
：本专利技术属于材料疲劳检测
，具体涉及一种适用于薄板疲劳试样的高低温疲劳试验装置。
技术介绍
：疲劳破坏是材料及工件服役中最常见的失效形式，预防疲劳破坏和设备的剩余服役寿命的评估尤为重要。当金属材料在高温条件下服役，其疲劳破坏尤其严重。金属材料高温疲劳测试试验是材料性能评价与结构服役安全评估的基础。薄板厚度(1-3mm)在汽车、机械、化工、航空航天等领域有着广泛的应用。薄板疲劳试样的高温疲劳测试有别于常规的圆棒状试样，由于其截面积小，受力较小，不易夹持，在疲劳过程中，疲劳试样的夹持端容易破裂和松弛，影响测试试验的进行和测试结果的精度。现有的薄板疲劳试样的夹具无法满足试验的要求。本专利技术针对薄板疲劳试验的可靠性的要求和现有疲劳夹具的不足，设计了一种适用于薄板疲劳试样的高温疲劳试验夹具。在夹具中开具了卡槽，卡槽形状与薄板试样夹持端的形状一致，带有切向过渡圆弧卡槽与薄板试样恰好配合，薄板疲劳试样完全嵌入卡槽内，配以合盖、固定销和螺栓，实现薄板疲劳试样的可靠的夹持。薄板厚度小于卡槽深度时，可添加垫片，保证疲劳试样的有效夹持和对中性的要求。试验夹具一端与疲劳试验机相连接，安装好疲劳试样，放入疲劳试验机的高温加热炉中，进行高温疲劳试验；无需高温加热炉，也可直接进行常温疲劳试验。
技术实现思路
：本专利技术针对现有薄板疲劳试样夹具的不足和高温试验可靠性的要求，提供一种适用于薄板疲劳试样的高低温疲劳试验装置，该装置可进行-70℃～600℃高/低温拉-拉疲劳试验。将薄板疲劳试样夹持端放入夹具的卡槽内，根据薄板试样的厚度和卡槽的深度觉得是否添加垫片，用来调节试样夹持的可靠性和对中性。安装好试样后，闭上高温加热炉，夹具和疲劳试样进行加热，夹具夹持端在加热炉腔体内，保证对试样的均匀加热和精确温控。夹具的一端与现有的疲劳试验机设备配合。试验夹具结构简单，操作方便，薄板疲劳试验的运行可靠性和安全性高。本专利技术所提供的一种适用于薄板疲劳试样的高低温疲劳试验装置包括薄板疲劳试样5、夹头1、轴连杆2、卡槽3、合盖4、夹具9、加热炉10及疲劳试验机11。所述夹头1、轴连杆2、卡槽3、合盖4及所述夹具9成对设置，所述轴连杆2通过所述夹具9与所述疲劳试验机11连接；所述夹头1包括所述卡槽3、所述合盖4、固定销6及螺栓7，所述夹头1用来夹持所述薄板疲劳试样5；所述卡槽3设置在所述夹头1上，所述卡槽3设有切向圆弧过渡，所述卡槽3形状与所述薄板疲劳试样5的两个夹持端形状相同，所述薄板疲劳试样5的两个夹持端通过过盈配合嵌入所述卡槽3内，在所述薄板疲劳试样5的两个夹持端的中间位置设有用于与所述固定销6相配合的孔，所述合盖4与所述固定销6及所述螺栓7进行配合，将所述薄板疲劳试样5固定和夹紧于所述卡槽3内；所述夹头1设置在所述加热炉10的腔体内，保证对所述薄板疲劳试样5的均匀加热和精确温控。所述卡槽3深度大于或等于所述薄板疲劳试样5的厚度，所述薄板疲劳试样5的轴向中心线与所述夹头1和轴连杆2的中心线保持重合。所述卡槽3上端与嵌入的所述薄板疲劳试样5顶端有1mm的空隙，有利于薄板疲劳试样的安装。所述夹头1和轴连杆2的材料为GH4169高温合金，疲劳温度范围为-70℃～600℃。当所述卡槽3深度大于所述薄板疲劳试样5厚度时，在所述薄板疲劳试样5两个夹持端两边各放上形状一致的垫片8，保证所述薄板疲劳试样5两个夹持端厚度与所述卡槽3深度一致薄板疲劳试样标准的尺寸参照《GBT3075-2008金属材料疲劳试验轴向力控制方法》中的标准进行设计，在试样两个夹持端开具直径为5mm的孔。所述的疲劳试验机为常规的疲劳试验机(岛津EHF-EM200k1-070-0A型电液伺服疲劳试验机)。相比于现有技术，本专利技术具有以下技术特点：(1)本专利技术可实现薄板试样的拉-拉高温/低温疲劳试验；(2)本专利技术的疲劳夹具实现厚度为1-3mm薄板试样的夹持，在高温疲劳试验下，试样夹持牢固；(3)本专利技术的疲劳试验夹具结构简单，试样夹持操作简单；(4)本专利技术疲劳试验夹具的轴连杆与疲劳试验机夹头容易相连接。附图说明：图1为本专利技术疲劳试验装置结构示意图；图2为本专利技术中夹头与薄板疲劳试样的装配示意图；图3为图2的俯视图；图4为图2中A-A向剖视图；图5为图2的侧视图；图6为图5中B-B向剖视图；图7为图5中C-C向剖视图；图8为图5中D-D向剖视图。图中：1：夹头；2：轴连杆；3：卡槽；4：合盖；5：薄板疲劳试样；6：固定销；7：螺栓；8：垫片；9：夹具；10：加热炉；11：疲劳试验机。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术进行详细描述。如图1所示，一种适用于薄板疲劳试样的高低温疲劳试验装置，包括薄板疲劳试样5、夹头1、轴连杆2、卡槽3、合盖4、夹具9、加热炉10及疲劳试验机11。所述卡槽3有切向圆弧过渡，薄板疲劳试样5夹持端形状相同，薄板疲劳试样5夹持端恰好过盈配合镶嵌入卡槽3内；合盖4与固定销6和螺栓7进行配合，将薄板疲劳试样5固定和夹紧于卡槽3内。本专利技术装置用于进行疲劳试验时的具体步骤如下：步骤1，薄板按照《GBT3075-2008金属材料疲劳试验轴向力控制方法》要求加工试样，薄板疲劳试样的厚度1-3mm，卡槽的深度为3mm；在试样两个夹持端中间位置开具直径为φ5的孔步骤2，如果薄板疲劳试样厚度为3mm，无需放入垫片。直接进行步骤4步骤3，如果薄板疲劳试样厚度小于3mm，选择合适的垫片，使得两个垫片和薄板疲劳试样的厚度为3mm。为了固定，可用液体胶水(如502胶水)进行将垫片粘贴在薄板疲劳试样的夹持端两侧，保证定位孔的重合；步骤4，调整疲劳试验机，要求所说的上下疲劳夹具的距离，卡槽上端与嵌入薄板疲劳试样顶端有1mm的空隙，有利于薄板疲劳试样的安装。步骤5，装入试样后，从上下夹具一侧插入直径φ5固定销。步骤6，安装上合盖，拧紧四个M10螺栓。步骤7，合上加热炉，然后按照疲劳试验的参数设置和进行疲劳试验。如进行常温试验时，则无需使用加热炉。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于薄板疲劳试样的高低温疲劳试验装置，其特征在于该试验装置包括薄板疲劳试样(5)、夹头(1)、轴连杆(2)、卡槽(3)、合盖(4)、夹具(9)、加热炉(10)及疲劳试验机(11)；所述夹头(1)、轴连杆(2)、卡槽(3)、合盖(4)及所述夹具(9)成对设置，所述轴连杆(2)通过所述夹具(9)与所述疲劳试验机(11)连接；所述夹头(1)包括所述卡槽(3)、所述合盖(4)、固定销(6)及螺栓(7)，所述夹头(1)用来夹持所述薄板疲劳试样(5)；所述卡槽(3)设置在所述夹头(1)上，所述卡槽(3)设有切向圆弧过渡，所述卡槽(3)形状与所述薄板疲劳试样(5)的两个夹持端形状相同，所述薄板疲劳试样(5)的两个夹持端通过过盈配合嵌入所述卡槽(3)内，在所述薄板疲劳试样(5)的两个夹持端的中间位置设有用于与所述固定销(6)相配合的孔，所述合盖(4)与所述固定销(6)及所述螺栓(7)进行配合，将所述薄板疲劳试样(5)固定和夹紧于所述卡槽(3)内；所述夹头(1)设置在所述加热炉(10)的腔体内，保证对所述薄板疲劳试样(5)的均匀加热和精确温控；所述卡槽(3)深度大于或等于所述薄板疲劳试样(5)的厚度，所述薄板疲劳试样(5)的轴向中心线与所述夹头(1)和轴连杆(2)的中心线保持重合。...

【技术特征摘要】
1.一种适用于薄板疲劳试样的高低温疲劳试验装置，其特征在于该试验装置包括薄板疲劳试样(5)、夹头(1)、轴连杆(2)、卡槽(3)、合盖(4)、夹具(9)、加热炉(10)及疲劳试验机(11)；所述夹头(1)、轴连杆(2)、卡槽(3)、合盖(4)及所述夹具(9)成对设置，所述轴连杆(2)通过所述夹具(9)与所述疲劳试验机(11)连接；所述夹头(1)包括所述卡槽(3)、所述合盖(4)、固定销(6)及螺栓(7)，所述夹头(1)用来夹持所述薄板疲劳试样(5)；所述卡槽(3)设置在所述夹头(1)上，所述卡槽(3)设有切向圆弧过渡，所述卡槽(3)形状与所述薄板疲劳试样(5)的两个夹持端形状相同，所述薄板疲劳试样(5)的两个夹持端通过过盈配合嵌入所述卡槽(3)内，在所述薄板疲劳试样(5)的两个夹持端的中间位置设有用于与所述固定销(6)相配合的孔，所述合盖(4)与所述固定销(6)及所述螺栓(7)进行配合，将所述薄板疲劳试样(5)固定和夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：周红伟，董昆鹏，田书豪，周佩剑，杨伟伟，郭忠亮，何宜柱，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34