一种用于焊钉弯曲试验的工装制造技术

本发明专利技术公开了一种用于焊钉弯曲试验的工装，解决了降低试验成本、节省工装制作、简化螺柱焊钉固定的问题。本发明专利技术包括顶板和楔形垫块；所述顶板中部开有通孔，通孔与待测试样中螺柱焊钉与被焊接件之间的焊疤适配，通孔用于套接待测试样中的螺柱焊钉；所述楔形垫块数量为偶数个，所有楔形垫块沿顶板板面的法向方向相互接触排布，所有楔形垫块上与楔形面相对的平面与顶板板面平行，沿楔形垫块的排布方向，每两个楔形垫块的楔形面重合。本发明专利技术具有成本低廉、试验方便、易于制作等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于焊钉弯曲试验的工装
本专利技术涉及螺柱性能检测
，具体涉及一种用于焊钉弯曲试验的工装。
技术介绍
焊钉属于一种高强度刚度连接的紧固件，规格为公称直径Φ10～Φ25mm，焊接前总长度40～300mm。在核电站建造过程中，焊钉的用途十分广泛。为保证整个核电工程的安全性，需要使用质量可靠的焊钉，因此焊钉需要进行必要的检测，其中最主要的指标便是其机械性能，主要包括拉力试验和弯曲试验。针对弯曲试验，目前GB/T10433-2002《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》附录A中规定：对d≤22mm的焊钉，可进行焊接端的弯曲试验。试验可用手锤打击(或使用套管压)焊钉试件头部，使其弯曲30°，不应发生肉眼可见裂纹为合格；根据AWSD1.1/D1.1M:2010(7.6.6.1)《焊接接头弯曲试验方法》将螺柱从其原轴线起弯曲90°，断裂发生在钢板或型材上，或者断在螺柱柱体上而不在焊缝上为合格：根据HAF603-2019，用相应规格套管使螺柱弯曲不小于15°，然后恢复原位，每个螺柱的焊缝和热影响区无开裂试验后，在试件焊缝和热影响区不应产生肉眼可见的裂缝为合格。使用套管进行试验时，套管下端距焊肉上端的距离不得小于1d。(注：d为焊钉直径。)目前，试验时大多采用万能试验机或者其他固定装置对试件进行固定，需要时间较长而且试件容易松动，导致检测效率不高，甚至存在一定的危险性，现有技术中也提供了一种在具有斜度的面上安装试验工装，而工装底座与焊钉焊接，再通过万能试验机进行试压，由于工装需要与焊钉焊接，使用次数受到限制，被焊接过后的底座的材料内部也会受到影响，导致下一个焊钉焊接时的焊接处强度与正常焊接有出入，而且在需要检测多个焊钉时，则需要多个工装，增加了工装的制作成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：减少工装的制作成本，简化焊钉弯曲试验过程，本专利技术提供了解决上述问题的一种用于焊钉弯曲试验的工装。本专利技术通过下述技术方案实现：一种用于螺柱焊钉弯曲试验的工装，包括顶板和楔形垫块；所述顶板中部开有通孔，通孔与待测试样中螺柱焊钉与被焊接件之间的焊疤适配，通孔用于套接待测试样中的螺柱焊钉；所述楔形垫块数量为偶数个，所有楔形垫块沿顶板板面的法向方向相互接触排布，所有楔形垫块上与楔形面相对的平面与顶板板面平行，沿楔形垫块的排布方向，每两个楔形垫块的楔形面重合；工作状态下，将顶板端面与测试平台通过连接件连接，连接后的顶板与测试平台之间有间隙且顶板板面与测试平台平行，使待测试样中的螺柱焊钉自由端由测试平台朝向顶板的方向穿过顶板通孔并使焊疤位于通孔内，待测试样中的被焊接件被顶板阻挡在顶板板面的一侧，将楔形垫块放置在被焊接件与测试平台之间，调整楔形垫块，使楔形面的重合总面积增大，直到待测试样中的被焊接件被楔形垫块和顶板夹紧，然后再利用手锤或套管按试验规范进行弯曲试验。按照钢结构施工质量验收规范，对于焊钉的使用，必须在使用前进行焊钉弯曲试验，而在大多的施工环境中，目前也还没有专用的焊钉夹具，通常都选择在万能试验机上进行试验，然而，对于焊钉使用量较小的工程环境，若因为临时的焊钉弯曲试验而设置万能试验机无疑是得不偿失，实际工程中也有通过将焊钉焊接在底座上，然后再对其进行弯曲试验，但这种方法很显然浪费工装材料。本专利技术结构简单，所述的顶板可以在现场取用钢板即可，再将钢板中部进行开孔，而楔形垫块既可使用标准件，也可在现场选取两个钢制长方体加工斜面即可，顶板与楔形垫块都可在现场选用废弃材料，而加工步骤也比较简单，用时短，在一些螺柱焊钉用量少或使用频率极低的工况中，使用本专利技术进行螺柱焊钉弯曲试验极大的节省成本，节约大量时间：一般现场很少专门设置有万能试验机，使用本专利技术避免了定点试验，节约运输成本及运输时间；楔形垫块在调节时，通过楔形面的重合面积来决定楔形垫块的高度，楔形垫块高度的调节为无级调节，避免了被焊接件被夹持得不够紧密的情况。优选的，包括顶板支撑件；所述顶板支撑件一端与顶板上位于通孔一侧的端面连接，顶板支撑件上与顶板相对的一端用于与测试平台连接；顶板支撑件的设置方便顶板与测试平台连接，顶板支撑件可以使用套管、矩管或方形块等现场易于获得的构件，而测试平台可以是机床平台或地面或坚硬平面等，使用不同的顶板支撑件方便顶板与不同的测试平台适配连接，使试验不受试验环境影响，同时避免顶板与不同测试平台连接时受到破坏。进一步的，还包括底板，所述底板与顶板支撑件连接，顶板板面与底板板面平行，楔形垫块位于底板板面上且位于底板与顶板之间；设置底板后，顶板支撑件的主要作用为使顶板与底板之间有间隔，此时顶板支撑件在顶板板面的法向方向上的长度可取较大值，从而适配不同长度的螺柱焊钉，使试验能正常进行，而底板的设置，使试验适用环境更加广泛，底板的设置还能有效的为楔形垫块提供支撑。优选的，所述通孔直径为35mm；螺柱焊钉与被焊接件焊接后，所产生的焊疤直径一般在32-35mm，故通孔直径设置为35mm可适配所有规格的螺柱焊钉。优选的，所述通孔沿通孔的一个径向方向延伸至顶板端面形成缺口；缺口的设置，使待测试样与顶板的配合方式更加方便，即保持螺柱焊钉轴线与顶板板面垂直，再使螺柱焊钉通过缺口并位于通孔内，采用此配合方式更加方便，对顶板下方的空间要求更低。进一步的，所述缺口宽度为25mm；螺柱焊钉最大规格为25mm的杆径，将缺口设置为25mm的宽度，使缺口可通过各种规格的螺柱焊钉。优选的，所述楔形垫块楔形面与楔形垫块底面的夹角为6°；夹角的设置使楔形垫块高度增加斜率更小，从而调节相同的高度时，角度小的楔形垫块重合面积更多，楔形垫块在试验时更加稳定。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术通过调节楔形垫块之间相互重合面积来实现无级调节，楔形垫块总高度与楔形面重合面积呈正比关系，使待测试样被稳定夹紧，保证待测试样在试验时的稳固性，使试验结果可信度更高、更准确。2、本专利技术制作材料容易获得，在一般的施工现场随处可见，为临时的试验需要提供了很大的方便，且即使是废弃材料也可制作使用，起到废物回收再利用的效果。3、本专利技术结构简单，各个部件加工容易，工时耗费少，制作迅速，节省了工时成本。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的使用时的结构示意图。图3为本专利技术一种实施方式的结构示意图。图4为本专利技术一种实施方式的结构示意图。图5为待测试样结构示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-顶板，2-楔形垫块，3-通孔，4-缺口，5-顶板支撑件，6-底板，7-待测试样，8-螺柱焊钉，9-被焊接件，10-连接件，11-测试平台。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。...

【技术保护点】
1.一种用于螺柱焊钉弯曲试验的工装，其特征在于，包括顶板(1)和楔形垫块(2)；/n所述顶板(1)中部开有通孔(3)，通孔(3)与待测试样(7)中螺柱焊钉(8)与被焊接件(9)之间的焊疤适配，通孔(3)用于套接待测试样(7)中的螺柱焊钉(8)；/n所述楔形垫块(2)数量为偶数个，所有楔形垫块(2)沿顶板(1)板面的法向方向相互接触排布，所有楔形垫块(2)上与楔形面相对的平面与顶板(1)板面平行，沿楔形垫块(2)的排布方向，每两个楔形垫块(2)的楔形面重合；/n工作状态下，将顶板(1)端面与测试平台(11)通过连接件(10)连接，连接后的顶板(1)与测试平台(11)之间有间隙且顶板(1)板面与测试平台(11)平行，使待测试样(7)中的螺柱焊钉(8)自由端由测试平台(11)朝向顶板(1)的方向穿过顶板(1)通孔(3)并使焊疤位于通孔(3)内，待测试样(7)中的被焊接件(9)被顶板(1)阻挡在顶板(1)板面的一侧，将楔形垫块(2)放置在被焊接件(9)与测试平台(11)之间，调整楔形垫块(2)，使楔形面的重合总面积增大，直到待测试样(7)中的被焊接件(9)被楔形垫块(2)和顶板(1)夹紧，然后再利用手锤或套管按试验规范进行弯曲试验。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于螺柱焊钉弯曲试验的工装，其特征在于，包括顶板(1)和楔形垫块(2)；
所述顶板(1)中部开有通孔(3)，通孔(3)与待测试样(7)中螺柱焊钉(8)与被焊接件(9)之间的焊疤适配，通孔(3)用于套接待测试样(7)中的螺柱焊钉(8)；
所述楔形垫块(2)数量为偶数个，所有楔形垫块(2)沿顶板(1)板面的法向方向相互接触排布，所有楔形垫块(2)上与楔形面相对的平面与顶板(1)板面平行，沿楔形垫块(2)的排布方向，每两个楔形垫块(2)的楔形面重合；
工作状态下，将顶板(1)端面与测试平台(11)通过连接件(10)连接，连接后的顶板(1)与测试平台(11)之间有间隙且顶板(1)板面与测试平台(11)平行，使待测试样(7)中的螺柱焊钉(8)自由端由测试平台(11)朝向顶板(1)的方向穿过顶板(1)通孔(3)并使焊疤位于通孔(3)内，待测试样(7)中的被焊接件(9)被顶板(1)阻挡在顶板(1)板面的一侧，将楔形垫块(2)放置在被焊接件(9)与测试平台(11)之间，调整楔形垫块(2)，使楔形面的重合总面积增大，直到待测试样(7)中的被焊接件(9)被楔形垫块(2)和顶板(1)夹紧，然后再利用手锤或套管按试验规范进行弯曲试验。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，张建平，陈海波，黄友芬，李国全，高奇，
申请(专利权)人：四川中核艾瑞特工程检测有限公司，中国核工业二四建设有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51