一種緊湊拉伸試樣蠕變-疲勞裂紋擴展試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種材料的高溫性能檢測領域，更具體地說，涉及一種緊湊拉伸試樣蠕變-疲勞交互作用下裂紋擴展試驗裝置。
【背景技術】
[0002]目前隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，對能源的需求越來越高，造成環(huán)境的污染也隨之加重，因此提高能源的利用效率、發(fā)展新型能源、減少有害氣體及溫室氣體的排放成為經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要支撐點。在研制新能源的同時，提高工業(yè)裝置的操作參數(shù)時提高現(xiàn)有能源的使用效率和物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率的最有效手段。因此在火電、核電、石化和煉油等高能耗行業(yè)中都向著高溫、高壓、架構(gòu)大型化的趨勢發(fā)展。如何保證相關設備在高溫和惡劣環(huán)境中的安全穩(wěn)定成為重大的研究課題。在役設備在高溫長時間服役對材料產(chǎn)生蠕變損傷，同時變化的載荷對材料會產(chǎn)生疲勞損傷，使得部件最終造成蠕變-疲勞交互作用破壞。而高溫構(gòu)件結(jié)構(gòu)一般比較復雜，難免存在缺陷，在長期服役條件下致使裂紋的萌生與擴展。因此，為保證高溫結(jié)構(gòu)的完整性，獲得其在役條件下材料的高溫性能，準確評價在役高溫結(jié)構(gòu)的剩余壽命，研究高溫蠕變-疲勞交互作用下的裂紋擴展具有重要意義。目前國內(nèi)有關蠕變-疲勞的試驗裝置相對較少，尤其是準確測量載荷線位移等參數(shù)。因此，設計出一套適合緊湊拉伸試樣的蠕變-疲勞交互試驗裝置就成了研究的重點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種緊湊拉伸試樣蠕變-疲勞裂紋擴展試驗裝置，通過此裝置系統(tǒng)可以將緊湊拉伸試樣固定，并將高溫下的載荷線位移轉(zhuǎn)移到常溫下并進行測量，避免了在高溫環(huán)境下直接測量變形的不足，該夾具結(jié)構(gòu)緊湊簡易、使用方便靈活，并與現(xiàn)有試驗機配合良好。
[0004]本發(fā)明提供一種緊湊拉伸試樣蠕變-疲勞裂紋擴展試驗裝置，包括主軸組件，所述主軸組件的一端設有上夾頭組件和下夾頭組件，所述主軸組件的另一端設有載荷線位移測量組件；所述上夾頭組件和下夾頭組件的結(jié)構(gòu)相同均分別包括夾頭和銷子，所述夾頭為凹字開口叉，在凹字開口叉的連接板上設有螺紋孔，在凹字開口叉的兩側(cè)設有同軸的銷孔，所述銷子穿在凹字開口叉兩側(cè)的銷孔中，所述銷子的兩端分別外露于凹字開口叉的兩側(cè)，所述銷子的兩端分別設有卡槽；所述上夾頭組件與高溫蠕變-疲勞試驗機的高溫拉桿之間為螺紋聯(lián)接；所述主軸組件包括上連桿和下拉桿，所述上連桿和所述下拉桿同軸；所述下拉桿的下端設有軸向?qū)к?；所述下夾頭組件與所述上連桿之間為螺紋聯(lián)接；所述載荷線位移測量組件包括兩組結(jié)構(gòu)相同的固定組件和兩組結(jié)構(gòu)相同的測量組件；所述固定組件包括上卡環(huán)、下卡環(huán)、兩個楔塊、上引伸桿和下引伸桿，所述上卡環(huán)和下卡環(huán)的結(jié)構(gòu)相同:即由兩個側(cè)板構(gòu)成的直角彎板，所述兩個側(cè)板上分別設有通孔；所述上卡環(huán)通過一個側(cè)板上的通孔與上引伸桿鉚接，所述上卡環(huán)通過另一個側(cè)板上的通孔與上夾頭組件中的銷子配合并通過一個楔塊固定，從而將上引伸桿的一端與所述上夾頭組件固定；所述下卡環(huán)通過一個側(cè)板上的通孔與下引伸桿鉚接，所述下卡環(huán)通過另一個側(cè)板上的通孔與下夾頭組件中的銷子配合并通過一個楔塊固定，從而將下引伸桿的一端與所述下夾頭組件固定；所述測量組件包括與所述上引伸桿的另一端固定的上托架和與所述下引伸桿的另一端固定的下托架，所述上托架與所述軸向?qū)к壷g及所述下托架與所述軸向?qū)к壷g均分別設有兩個深溝球軸承；所述上托架上設有第一軸向通孔，所述第一軸向通孔中設有調(diào)節(jié)桿，所述調(diào)節(jié)桿通過一頂緊螺釘固定；所述下托架上設有與上托架上的第一軸向通孔同軸的第二軸向通孔，所述第二軸向通孔用于放置引伸計，所述引伸計通過一頂緊螺釘固定；兩組測量組件中的兩個上托架上及兩個下托架上均分別設有一個彈簧架，兩個上托架之間的兩個彈簧架之間及兩個下托架之間的兩個彈簧架之間均設有兩個拉力彈簧；兩組結(jié)構(gòu)相同的固定組件和兩組結(jié)構(gòu)相同的測量組件均分別對稱地設置在主軸組件的兩側(cè)。
[0005]進一步講，本發(fā)明新型緊湊拉伸試樣蠕變-疲勞裂紋擴展試驗裝置，其中，所述上夾頭組件、所述下夾頭組件、所述載荷線位移測量組件之間為同軸布置。
[0006]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0007]本發(fā)明的緊湊拉伸試樣蠕變-疲勞裂紋擴展試驗裝置，與現(xiàn)有高溫蠕變試驗機配合，在無需對現(xiàn)有設備改造的前提下可實現(xiàn)對緊湊拉伸試樣蠕變-疲勞裂紋擴展性能測試，擴大了傳統(tǒng)試驗機的適用范圍。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明新型緊湊拉伸試樣蠕變-疲勞裂紋擴展試驗裝置的立體圖；
[0009]圖2是圖1所示試驗裝置的夾頭組件立體圖；
[0010]圖3是圖1中所示試驗裝置的主軸組件的立體圖；
[0011]圖4-1是圖1中所示試驗裝置的載荷線位移測量組件的固定組件的立體圖；
[0012]圖4-2是圖1中所示試驗裝置的載荷線位移測量組件的測量組件的立體圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術方案作進一步詳細描述。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明一種緊湊拉伸試樣蠕變-疲勞裂紋擴展試驗裝置，包括主軸組件50，所述主軸組件50的一端設有上夾頭組件10和下夾頭組件20，所述主軸組件50的另一端設有載荷線位移測量組件30。
[0015]所述上夾頭組件和下夾頭組件的結(jié)構(gòu)相同均分別包括夾頭11和銷子12，所述夾頭11為凹字開口叉，在凹字開口叉的連接板上設有螺紋孔，在凹字開口叉的兩側(cè)設有同軸的銷孔，所述銷子12穿在凹字開口叉兩側(cè)的銷孔中，所述銷子12的兩端分別外露于凹字開口叉的兩側(cè)，所述銷子12的兩端分別設有卡槽13 ;所述上夾頭組件與高溫蠕變-疲勞試驗機的高溫拉桿之間為螺紋聯(lián)接。
[0016]所述主軸組件50包括上連桿51和下拉桿52，所述上連桿51和所述下拉桿52同軸；所述下拉桿52的下端設有軸向?qū)к?3 ;所述下夾頭組件與所述上連桿51之間為螺紋聯(lián)接；
[0017]所述載荷線位移測量組件30包括兩組結(jié)構(gòu)相同的固定組件A30和兩組結(jié)構(gòu)相同的測量組件B30。
[0018]所述固定組件A30包括上卡環(huán)A31、下卡環(huán)A35、兩個楔塊A32、上引伸桿A33和下引伸桿A34，所述上卡環(huán)A31和下卡環(huán)A35的結(jié)構(gòu)相同:即由兩個側(cè)板構(gòu)成的直角彎板，所述兩個側(cè)板上分別設有通孔；所述上卡環(huán)A31通過一個側(cè)板上的通孔與上引伸桿A33鉚接，所述上卡環(huán)A31通過另一個側(cè)板上的通孔與上夾頭組件中的銷子12配合并通過一個楔塊A32固定，從而將上引伸桿A33的一端與所述上夾頭組件固定；所述下卡環(huán)A35通過一個側(cè)板上的通孔與下引伸桿A34鉚接，所述下卡環(huán)A35通過另一個側(cè)板上的通孔與下夾頭組件中的銷子12配合并通過一個楔塊A32固定，從而將下引伸桿A34的一端與所述下夾頭組件固定。
[0019]所述測量組件包括與所述上引伸桿A33的另一端固定的上托架B31和與所述下引伸桿A34的另一端固定的下托架B32，所述上托架B31與所述軸向?qū)к?3之間及所述下托架B32與所述