專利名稱：金屬材料低溫拉伸試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種試驗裝置，特別是一種金屬材料低溫拉伸試驗裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的隨著工業(yè)的發(fā)展，鋼材廣泛應(yīng)用于低溫環(huán)境中。例如壓力容器、船舶、橋梁以及各種野外作業(yè)機械等。目前，國內(nèi)試驗機廠提供的低溫拉伸試驗裝置一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣，成本較高，而且需要對拉力試驗機進行改造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單合理、無需對現(xiàn)有拉力試驗機改造、測量方便、測量結(jié)果準(zhǔn)確、成本低的金屬材料低溫拉伸試驗裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該金屬材料低溫拉伸試驗裝置，其特點是由以下部件組成
一對夾具夾持試驗試樣的夾具； 一個為試驗試樣提供密封空間的試樣室； 一個為試驗試樣冷卻提供能量的制冷裝置； 一個監(jiān)測試樣室內(nèi)溫度的均勻性的測溫裝置； 一個測量試驗試樣屈服強度的引伸裝置。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的試樣室由外套、內(nèi)套、保溫層、上封蓋、下封蓋組成，所述外套、保溫層、內(nèi)套依次由外向內(nèi)層層包裹形成桶狀，所述上封蓋、下封蓋分別密封的蓋在桶狀的上端和下端。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的夾具由上拉力桿、下拉力桿、上銷釘、下銷釘組成，所述上拉力桿和下拉力桿對稱的嵌在試樣室的上頂和下底，上拉力桿和下拉力桿分別通過上銷釘和下銷釘與試驗試樣固定連接。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的制冷裝置由液氮罐、導(dǎo)管、噴霧器組成，所述試樣室設(shè)置在試樣室中，所述噴霧器通過導(dǎo)管與設(shè)置在試樣室之外的液氮罐相連。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的測溫裝置由上測溫傳感器、下測溫傳感器、上溫度顯示儀、下溫度顯示儀組成，所述，上測溫傳感器、下測溫傳感器分別設(shè)置在試樣室的對側(cè)位置， 所述上溫度顯示儀與下溫度顯示儀分別與上測溫傳感器、下測溫傳感器相互匹配。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的引伸系統(tǒng)由上夾頭、下夾頭、千分表組成，所述上夾頭、下夾頭的一端分別與試驗試樣相連，所述上夾頭、下夾頭的另外一端與設(shè)置在試樣室之外的千分表相連。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的外套和內(nèi)套的材料為06Crl9M10不銹鋼，保溫層的材料
為聚氨酯硬質(zhì)泡沫。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果由于本發(fā)明設(shè)計了一套簡潔的低溫拉伸裝置，此裝置可以裝在普通拉力試驗機上，能夠準(zhǔn)確、可靠的應(yīng)用于低溫環(huán)境的測量，并且符合國標(biāo)GB/T13239-2006 (金屬材料低溫拉伸試驗方法)，具有廣泛的應(yīng)用價值。本發(fā)明低溫拉伸試驗裝置可安裝在普通拉力試驗機上使用，無需對拉力試驗機進行改造，就可以方便、準(zhǔn)確的測量出金屬材料在低溫環(huán)境下的拉伸性能。結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單合理、成本低。測量方便、測量結(jié)果準(zhǔn)確。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為上拉力桿的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號說明上拉力桿1、下拉力桿2、上銷釘3、下銷釘4、外套5、內(nèi)套6、保溫層7、 下封蓋8、上封蓋9、液氮罐10、導(dǎo)管11、噴霧器12、上測溫傳感器13、下測溫傳感器14、上溫度顯示儀15、下溫度顯示儀16、上夾頭17、下夾頭18、千分表19、試驗試樣20。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。實施例1 如圖1、2所示，本發(fā)明的金屬材料低溫拉伸試驗裝置由夾具、試樣室、制冷系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)和引伸系統(tǒng)組成。(1)夾具
夾具由上拉力桿1，下拉力桿2、上銷釘3、下銷釘4構(gòu)成。上拉力桿1、下拉力桿2的一端可以被拉伸機夾持，另一端分別通過上銷釘3、下銷釘4和試驗試樣20連接，這樣拉伸機的拉力就可以通過上拉力桿1，下拉力桿2作用到試驗試樣20上。(2)試樣室
試驗室由外套5、內(nèi)套6、保溫層7、下封蓋8、上封蓋9構(gòu)成，保溫層7設(shè)置在外套5和內(nèi)套6之間。試樣室采用內(nèi)外兩層，并中間加上保溫材料，使試樣室的溫度能夠穩(wěn)定的達到設(shè)定的溫度。下封蓋8是固定的，通過焊接的方式與外套5、內(nèi)套6連接在一起，防止液氮的滲漏。上封蓋9是可以移動的，目的是為了試驗試樣20裝卸時比較方便。(3)制冷裝置
制冷裝置由液氮罐10、導(dǎo)管11、噴霧器12構(gòu)成。制冷裝置為試驗試樣20冷卻提供能量，液氮罐10中通入高壓氮氣，使液氮在壓力的作用下經(jīng)過導(dǎo)管11流入噴霧器12，液氮經(jīng)過噴霧器12后，均勻的噴灑進試樣室。噴霧器12的作用是使液氮霧化，試樣室的溫度更均勻，同時減少冷卻劑的用量。(4)測溫裝置
測溫裝置由上測溫傳感器13、下測溫傳感器14、上溫度顯示儀15、下溫度顯示儀16構(gòu)成。上測溫傳感器13、下測溫傳感器14分別安裝在試樣室的上部和下部，位置互相對稱，可以分別測得上部和下部的溫度，監(jiān)測試樣室內(nèi)溫度的均勻性。上溫度顯示儀15、下溫度顯示儀16把測溫傳感器信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，顯示試樣室的溫度。(5)引伸系統(tǒng)
引伸系統(tǒng)由上夾頭17、下夾頭18、千分表19構(gòu)成。接觸式傳感器在低溫環(huán)境，很難保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，本發(fā)明通過上夾頭17、下夾頭18把試驗試樣20拉伸時的位移通過千分表19來測量，可以計算出試驗試樣20的變形量，從而測出試驗試樣20的屈服強度。工作方式將試驗試樣20通過上拉力桿1、下拉力桿2連接在拉力機上，在室溫下將試驗試樣20 —端通過下銷釘4與下拉力桿2連接，另一端通過上銷釘3與上拉力桿1連接，在試樣標(biāo)距內(nèi)夾好引伸系統(tǒng)的上夾頭17、下夾頭18，在試樣室內(nèi)放入噴霧器12，蓋好上封蓋9并密封，接好噴霧器12的導(dǎo)管11，裝好千分表19，打開液氮罐10的開關(guān)，調(diào)控試樣室的溫度，當(dāng)達到設(shè)定溫度后，調(diào)整千分表19，對拉伸機進行加載試驗，開始拉伸試驗，直至試驗試樣20斷裂，試驗結(jié)束。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種金屬材料低溫拉伸試驗裝置，其特征是由以下部件組成一對夾具夾持試驗試樣的夾具；一個為試驗試樣提供密封空間的試樣室；一個為試驗試樣冷卻提供能量的制冷裝置；一個監(jiān)測試樣室內(nèi)溫度的均勻性的測溫裝置；一個測量試驗試樣屈服強度的引伸裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬材料低溫拉伸試驗裝置，其特征是所述的試樣室由外套、內(nèi)套、保溫層、上封蓋、下封蓋組成，所述外套、保溫層、內(nèi)套依次由外向內(nèi)層層包裹形成桶狀，所述上封蓋、下封蓋分別密封的蓋在桶狀的上端和下端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬材料低溫拉伸試驗裝置，其特征是所述的夾具由上拉力桿、下拉力桿、上銷釘、下銷釘組成，所述上拉力桿和下拉力桿對稱的嵌在試樣室的上頂和下底，上拉力桿和下拉力桿分別通過上銷釘和下銷釘與試驗試樣固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬材料低溫拉伸試驗裝置，其特征是所述的制冷裝置由液氮罐、導(dǎo)管、噴霧器組成，所述試樣室設(shè)置在試樣室中，所述噴霧器通過導(dǎo)管與設(shè)置在試樣室之外的液氮罐相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬材料低溫拉伸試驗裝置，其特征是所述的測溫裝置由上測溫傳感器、下測溫傳感器、上溫度顯示儀、下溫度顯示儀組成，所述，上測溫傳感器、下測溫傳感器分別設(shè)置在試樣室的對側(cè)位置，所述上溫度顯示儀與下溫度顯示儀分別與上測溫傳感器、下測溫傳感器相互匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬材料低溫拉伸試驗裝置，其特征是所述的引伸系統(tǒng)由上夾頭、下夾頭、千分表組成，所述上夾頭、下夾頭的一端分別與試驗試樣相連，所述上夾頭、下夾頭的另外一端與設(shè)置在試樣室之外的千分表相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬材料低溫拉伸試驗裝置，其特征是所述的外套、內(nèi)套的材料為06Crl9Nil0不銹鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬材料低溫拉伸試驗裝置，其特征是所述的保溫層的材料為聚氨酯硬質(zhì)泡沫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬材料低溫拉伸試驗裝置。該金屬材料低溫拉伸試驗裝置，由以下部件組成一對夾具夾持試驗試樣的夾具；一個為試驗試樣提供密封空間的試樣室；一個為試驗試樣冷卻提供能量的制冷裝置；一個監(jiān)測試樣室內(nèi)溫度的均勻性的測溫裝置；一個測量試驗試樣屈服強度的引伸裝置。本發(fā)明具有無需對現(xiàn)有拉力試驗機改造、測量方便、測量結(jié)果準(zhǔn)確、成本低的優(yōu)點。
文檔編號G01N3/18GK102331374SQ20111015403
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者張恒, 李 杰, 申鵬, 顏海濤 申請人:振石集團東方特鋼股份有限公司