【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热模拟试验仪器，具体而言，涉及一种用于热模拟试验机的压缩试样及压缩试验方法。
技术介绍
1、目前，热模拟试验机可通过计算机程序，精准控制试样上的温度、应变速率、真应变等参数去调控金属材料的组织和性能，用于模拟挤压、锻造、轧制和铸轧等工艺，是新材料实验室开发阶段的重要研究手段。热模拟圆柱压缩试样为长度和直径之比通常在1.5，常用的尺寸为φ8mm×12mm、φ10mm×15mm等多种规格。然而这些试样在压缩完后尺寸非常小，在考察压缩试样的力学性能上，只能进行硬度试验，不能对试样进行加工去做拉伸试验，在力学性能考察方面，现有的圆柱压缩试样局限性大。也存在直接在压扁的圆柱上直接加工拉伸样的情况，由于尺寸的局限性，仅能评价抗拉强度，未能对屈服强度和延伸率做出评价。然而屈服强度和延伸率是工程应用上的重要指标。为了全面考察压缩后试样的拉伸性能，即获得抗拉强度、屈服强度和延伸率等指标，需要对现有的圆柱压缩试样重新设计，以便将热模拟试验机压缩后的试样，加工成符合要求的拉伸试样。
2、现有技术中专利cn208254973公开了一种热模拟试验机上的压缩试样，该试样呈十字形，由短臂和长壁在各自中点位置垂直十字交叉。做热模拟试验时将短臂进行压缩，压缩后的试样，沿长臂方向观察，整个试样呈长条形，仅中间存在短臂压缩后造成的鼓肚，该长条形试样可进行机加工，做成拉伸试样。然而该方案的存在以下缺陷：十字形热模拟试样的短臂在压缩后，短臂上的金属沿长臂方向自由流动，而长臂方向上又没有约束，使得压缩后获得的长条形试样极容易翘曲，造成后续无法加工
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种用于热模拟试验机的压缩试样及压缩试验方法，以优化现有技术中的用于热模拟试验机的压缩试样。
2、为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种用于热模拟试验机的压缩试样，包括：试样组件，试样组件由块状铝合金加工而成，试样组件包括依次连接的第一连接件、圆柱受压件和第二连接件，第一连接件和第二连接件对称设置在圆柱受压件侧面的两侧，且位于圆柱受压件长度方向的中部，第一连接件、第二连接件的端面与圆柱受压件的端面平行，第一连接件、第二连接件与圆柱受压件的连接处均设有过渡圆弧；夹板组件，夹板组件夹设在第一连接件、第二连接件上，夹板组件用于限制第一连接件、第二连接件在厚度方向上发生变形。
3、进一步地，圆柱受压件的直径和长度之比为1-2。
4、进一步地，第一连接件和第二连接件均为长方体结构，第一连接件和第二连接件的长度为圆柱受压件直径的2-6倍，第一连接件和第二连接件的宽度为圆柱受压件直径的2-6倍，第一连接件和第二连接件的厚度为圆柱受压件长度的0.2-0.6倍。
5、进一步地，第一连接件与圆柱受压件在周向上的连接长度为圆柱受压件周长的0.3-0.6倍，第二连接件与圆柱受压件在周向上的连接长度为圆柱受压件周长的0.3-0.6倍。
6、进一步地，过渡圆弧的半径为1mm-3mm。
7、进一步地，夹板组件包括第一夹板和第二夹板，第一夹板和第二夹板分别设置在第一连接件、第二连接件的两侧，第一夹板通过紧固件和第二夹板连接，第一夹板、第二夹板用于限制第一连接件、第二连接件在厚度方向上发生变形。
8、进一步地，第一夹板具有第一通孔，第二夹板具有第二通孔，圆柱受压件的两端分别位于第一通孔、第二通孔的中心。
9、进一步地，第一通孔、第二通孔的直径为20mm-40mm，第一夹板、第二夹板的长度为50mm-100mm，第一夹板、第二夹板的厚度为4mm-6mm。
10、进一步地，夹板组件的材质为钢，夹板组件的屈服强度为300mpa-500mpa。
11、根据本专利技术的另一方面，提供了一种压缩试验方法，压缩试验方法应用于上述的用于热模拟试验机的压缩试样，包括：
12、向圆柱受压件的侧面焊接或埋入热电偶；
13、通过夹板组件将第一连接件、第二连接件夹住，圆柱受压件的两个端面位于夹板组件中的第一通孔、第二通孔的中心；
14、利用热模拟试验机压缩圆柱受压件的端面；
15、将压缩完成后的试样组件加工成板状拉伸样，对板状拉伸样在拉伸试验机上进行抗拉强度、屈服强度和延伸率的测定。
16、进一步地，“将压缩完成后的试样组件加工成板状拉伸样，对板状拉伸样在拉伸试验机上进行抗拉强度、屈服强度和延伸率的测定”包括：
17、将第一连接件、第二连接件加工成第一夹持段和第二夹持段；将压缩变形后的过渡圆弧分别加工成第一圆弧过渡段和第二圆弧过渡段；将圆柱受压件的中心区域加工成平行段；其中，依次连接的第一夹持段、第一圆弧过渡段、平行段、第二圆弧过渡段和第二夹持段形成板状拉伸样；
18、对平行段在拉伸试验机上进行抗拉强度、屈服强度和延伸率的测定。
19、进一步地，平行段的长度为圆柱受压件压缩后直径的0.3-0.6倍，平行段的宽度为圆柱受压件压缩后直径的0.1-0.3倍，平行段的厚度为圆柱受压件压缩后厚度的0.1-0.7倍，第一圆弧过渡段和第二圆弧过渡段的半径均大于等于6mm。
20、应用本专利技术的技术方案，提供了一种用于热模拟试验机的压缩试样，包括：试样组件，试样组件由块状铝合金加工而成，试样组件包括依次连接的第一连接件、圆柱受压件和第二连接件，第一连接件和第二连接件对称设置在圆柱受压件侧面的两侧，且位于圆柱受压件长度方向的中部，第一连接件、第二连接件的端面与圆柱受压件的端面平行，第一连接件、第二连接件与圆柱受压件的连接处均设有过渡圆弧；夹板组件，夹板组件夹设在第一连接件、第二连接件上，夹板组件用于限制第一连接件、第二连接件在厚度方向上发生变形。采用该方案，设置夹板组件，这样通过热模拟试验机对圆柱受压件进行压缩时，能够限制第一连接件、第二连接件在厚度方向上发生变形，从而解决压缩试样压缩后发生翘曲的问题；并且在第一连接件、第二连接件与圆柱受压件的连接处均设有过渡圆弧，这样能够在压缩的过程中避免应力集中，出现断裂的情况。利用本方案中的用于热模拟试验机的压缩试样，结构简单，且有效解决了压缩试样压缩后发生翘曲的问题，使得后续进行拉伸试验时，得到的力学性能参数更加准确。
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1.一种用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述圆柱受压件(12)的直径和长度之比为1-2。
3.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述第一连接件(11)和所述第二连接件(13)均为长方体结构，所述第一连接件(11)和所述第二连接件(13)的长度为所述圆柱受压件(12)直径的2-6倍，所述第一连接件(11)和所述第二连接件(13)的宽度为所述圆柱受压件(12)直径的2-6倍，所述第一连接件(11)和所述第二连接件(13)的厚度为所述圆柱受压件(12)长度的0.2-0.6倍。
4.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述第一连接件(11)与所述圆柱受压件(12)在周向上的连接长度为所述圆柱受压件(12)周长的0.3-0.6倍，所述第二连接件(13)与所述圆柱受压件(12)在周向上的连接长度为所述圆柱受压件(12)周长的0.3-0.6倍。
5.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述过渡圆
6.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述夹板组件(20)包括第一夹板(21)和第二夹板，所述第一夹板(21)和所述第二夹板分别设置在所述第一连接件(11)、所述第二连接件(13)的两侧，所述第一夹板(21)通过紧固件和所述第二夹板连接，所述第一夹板(21)、所述第二夹板用于限制所述第一连接件(11)、所述第二连接件(13)在厚度方向上发生变形。
7.根据权利要求6所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述第一夹板(21)具有第一通孔(211)，所述第二夹板具有第二通孔，所述圆柱受压件(12)的两端分别位于所述第一通孔(211)、所述第二通孔的中心。
8.根据权利要求7所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述第一通孔(211)、所述第二通孔的直径为20mm-40mm，所述第一夹板(21)、所述第二夹板的长度为50mm-100mm，所述第一夹板(21)、所述第二夹板的厚度为4mm-6mm。
9.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述夹板组件(20)的材质为钢，所述夹板组件(20)的屈服强度为300MPa-500MPa。
10.一种压缩试验方法，其特征在于，所述压缩试验方法应用于权利要求1至9中任一项所述的用于热模拟试验机的压缩试样，包括：
11.根据权利要求10所述的压缩试验方法，其特征在于，“将压缩完成后的所述试样组件(10)加工成板状拉伸样，对所述板状拉伸样在拉伸试验机上进行抗拉强度、屈服强度和延伸率的测定”包括：
12.根据权利要求11所述的压缩试验方法，其特征在于，所述平行段(35)的长度为所述圆柱受压件(12)压缩后直径的0.3-0.6倍，所述平行段(35)的宽度为所述圆柱受压件(12)压缩后直径的0.1-0.3倍，所述平行段(35)的厚度为所述圆柱受压件(12)压缩后厚度的0.1-0.7倍，所述第一圆弧过渡段(33)和第二圆弧过渡段(34)的半径均大于等于6mm。
...【技术特征摘要】
1.一种用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述圆柱受压件(12)的直径和长度之比为1-2。
3.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述第一连接件(11)和所述第二连接件(13)均为长方体结构，所述第一连接件(11)和所述第二连接件(13)的长度为所述圆柱受压件(12)直径的2-6倍，所述第一连接件(11)和所述第二连接件(13)的宽度为所述圆柱受压件(12)直径的2-6倍，所述第一连接件(11)和所述第二连接件(13)的厚度为所述圆柱受压件(12)长度的0.2-0.6倍。
4.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述第一连接件(11)与所述圆柱受压件(12)在周向上的连接长度为所述圆柱受压件(12)周长的0.3-0.6倍，所述第二连接件(13)与所述圆柱受压件(12)在周向上的连接长度为所述圆柱受压件(12)周长的0.3-0.6倍。
5.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述过渡圆弧(14)的半径为1mm-3mm。
6.根据权利要求1所述的用于热模拟试验机的压缩试样，其特征在于，所述夹板组件(20)包括第一夹板(21)和第二夹板，所述第一夹板(21)和所述第二夹板分别设置在所述第一连接件(11)、所述第二连接件(13)的两侧，所述第一夹板(21)通过紧固件和所述第二夹板连接，所述第一夹板(21)、所述第二夹板用于限制所述第一连接件(11)、所述第二连接件(13...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨书瑜，刘贞山，李秀磊，钱维锋，朱冉冉，韩逸，
申请(专利权)人：中铝材料应用研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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