一种焊缝金属中扩散氢含量测定用水冷夹具的制作方法

1.本实用新型属于一种水冷夹具，特别涉及一种焊缝金属中扩散氢含量测定用水冷夹具，适用于平板试件焊接过程中和焊后快速冷却。


背景技术：

2.焊接作为一种最常见的金属连接方式，在制造工业中应用较为广泛。金属在焊接时，由于母材表面的铁锈、油污及焊接材料和电弧周围空气中的水分等含氢物质，则不可避免地在焊缝金属中产生氢。其中一部分氢在熔池凝固过程中逸出，一部分氢来不及逸出，而留在焊缝金属中。焊缝金属中的氢主要以两种状态存在，一种是半径较小的氢原子或氢离子，这部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散，称为扩散氢。另一种是氢扩散聚集到金属的晶格缺陷、显微裂纹及非金属夹杂物的空隙中，形成氢分子，氢分子因其半径较大，不能自由扩散，称为残余氢。然而，焊缝金属中的氢可产生许多缺陷，如脆性、气孔、组织改变、显微斑点和冷裂纹等，这些缺陷不仅会使接头的强度和韧性显著降低，而且氢致裂纹将导致焊件破坏。因此，进行焊缝金属中，扩散氢含量的测定对评定焊接材料内在质量和氢对焊接接头的影响具有重要意义。
3.焊缝金属中扩散氢含量的测定最主要的步骤之一为测试板在焊接过程中和焊后冷却，目的是防止高温下产生的氢快速逸出，造成较大的实验误差。通常，焊缝金属中扩散氢含量的测定无专门的水冷夹具，普遍采用测试板焊后放进水冷箱中冷却，该装置未起到金属在焊接过程中冷却的作用，而且使用不便、冷却速度慢、实验误差大。因此，迫切需要解决的技术问题是提供一种水冷夹具。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种焊缝金属中扩散氢含量测定用水冷夹具，可满足焊缝金属中扩散氢含量测定实验所需，具有使用方便、冷却效率高，成本低、实验误差小的特点。
5.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种焊缝金属中扩散氢含量测定用水冷夹具，包括水冷箱1，水冷箱1上部设置有盖板3、滑道4和两块夹持用的a冷却条5和b冷却条6，水冷箱1下部设置有排水阀门8；
7.a冷却条5和b冷却条6的上端均开设有直角台阶10，沿长度方向开设有贯通冷却孔11，冷却孔11两端密封，a冷却条5和b冷却条6下端均设置有与冷却孔11相通的进水管12和出水管13，两个进水管12与安置在水冷箱1中的循环水泵14相连；两个出水管13出口再回到水冷箱1中，形成循环；
8.a冷却条5和b冷却条6之间设置有合页状滤网15，a冷却条5紧固在水冷箱上部盖板3上，b冷却条6与推拉杆16相连，推拉杆16安置在支撑套管17里，推拉杆16上装有伸缩弹簧18，拉动推拉杆16时，b冷却条6能够沿滑道4移动，同时合页状滤网15与b块冷却条6一起合拢或张开。
9.所述水冷箱1为一水槽，材料为304不锈钢。
10.所述盖板3在水冷箱1上部，沿长度方向覆盖水冷箱1两侧三分之一处。
11.水冷箱1一侧设置有把手7。
12.水冷箱1固定于基座2上，基座2为安放水冷箱1的矩形框架，矩形框架包裹水冷箱1的棱角，基座2的四个角设置有万向轮9。
13.所述滑道4由一对角钢直角边构成，安置在水冷箱1上部长度方向两侧长度方向中间三分之一处。
14.所述a冷却条5和b冷却条6的材料均为紫铜。
15.所述合页状滤网15安置在a冷却条5和b冷却条6两者之间的下端，设置在水冷箱1水位下，两扇页面上钻有网孔。
16.本实用新型采用冷却条及冷却条中流动的循环水冷却焊接过程中的测试板。测试板焊完后迅速拉动推拉杆，使得测试板掉进合页状滤网上，紧接往复拉动推拉杆，测试板在水冷箱水位下反复合拢和张开的合页状滤网上快速冷却，从而达到焊接过程中和焊后快速冷却测试板的目的，具有使用方便、冷却效率高，成本低、实验误差小的特点。
附图说明
17.图1是本实用新型结构示意图。
18.图2是本实用新型的冷却条示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理做详细叙述。
20.参照图1、图2，一种焊缝金属中扩散氢含量测定用水冷夹具，包括水冷箱1，水冷箱1上部设置有盖板3、滑道4和两块夹持用的a冷却条5和b冷却条6，水冷箱1一侧设置有把手7，水冷箱1下部设置有排水阀门8，所述排水阀门8在水冷箱下部中心部位，用于实验结束后，排掉水冷箱中的水。
21.参照图2，a冷却条5和b冷却条6的上端均开设有直角台阶10，沿长度方向开设有贯通冷却孔11，直径为8mm，冷却孔11两端密封，a冷却条5和b冷却条6下端均设置有与冷却孔11相通的进水管12和出水管13，两个进水管12与安置在水冷箱1中的循环水泵14相连；两个出水管13出口再回到水冷箱1中，形成循环。
22.a冷却条5和b冷却条6之间设置有合页状滤网15，a冷却条5紧固在水冷箱上部盖板3上，b冷却条6与推拉杆16相连，推拉杆16安置在支撑套管17内，推拉杆16上装有伸缩弹簧18，拉动推拉杆16时，b冷却条6能够沿滑道4移动，同时合页状滤网15与b块冷却条6一起合拢或张开。
23.所述水冷箱1为一水槽，材料为304不锈钢，厚度为2mm，外形轮廓尺寸为600
×
500
×
300mm，
24.所述盖板3在水冷箱1上部，沿长度方向覆盖水冷箱1两侧三分之一处，防止物品掉入水冷箱中。
25.水冷箱1一侧设置有把手7，便于水冷箱1移动。
26.水冷箱1固定于基座2上，基座2为安放水冷箱1的矩形框架，矩形框架包裹水冷箱1
的棱角，基座2的四个角设置有万向轮9便于移动。
27.所述滑道4由一对角钢直角边构成，安置在水冷箱1上部长度方向两侧长度方向中间三分之一处。
28.所述a冷却条5和b冷却条6，材料均为紫铜，呈矩形长条状，尺寸为480
×
50
×
30mm，其上端开设有直角台阶，尺寸为10
×
10mm。焊接时，两块冷却条直角台阶形成的u型槽夹紧测试板，作用是夹持和冷却测试板19。焊接时，a冷却条5和b冷却条6直角台阶10形成的u型槽夹持测试板19，通过循环水泵14使得水冷箱中的水由进水管12进入冷却孔11里，由出水管13流入水冷箱1，使得水冷箱1中的水循环冷却测试板19。同时，a冷却条5和b冷却条6本身热导率高，测试板19冷却效果更好。
29.所述合页状滤网15安置在a冷却条5和b冷却条6两者之间的下端，设置在水冷箱1水位下，两扇页面上钻有网孔，合页状滤网15的作用是支撑和冷却焊后从冷却块上掉下来的测试板19。
30.所述推拉杆16与b冷却条6相连，推拉杆16安置在支撑套管17内，推拉杆16上装有伸缩弹簧18，推拉杆16静止时，伸开的弹簧18使得a冷却条5和b冷却条6处于合拢状态，夹持测试板19。拉动推拉杆16时，弹簧18压缩使得b冷却条6沿水冷箱1上端设置的滑道4移动，并且与a冷却条5分离，使得焊后测试板19掉入所述合页状滤网15上。往复拉动推拉杆16时，a冷却条5和b冷却条6可合拢或张开。同时，a冷却条5和b冷却条6下端设置在水位下的合页状滤网15也与b冷却条6一起合拢或张开。
31.本实用新型的工作原理为：
32.轻拉推拉杆，将测试板19放置在水冷箱1上部设置的a冷却条5和b冷却条6之间，松开推拉杆16，在伸缩弹簧18作用下，两块铜条夹紧测试板19。开启循环水泵14，水冷箱1中的水经过冷却条中开设的冷却孔11，循环流动冷却测试板19。开始焊接测试板，焊接过程中，测试板19随之冷却。测试板焊完后，迅速拉动推拉杆16，测试板19掉进设置在水位下的合页状滤网15上。此时，往复拉动推拉杆16，测试板19在水冷箱1中迅速冷却，待冷却至室温，从合页状滤网15上取出测试板19，即一种焊缝金属中扩散氢含量测定用测试板焊接过程中和焊后冷却步骤完成。