一种试样拉伸夹具的制作方法

1.本实用新型属于应力腐蚀测试技术领域，具体涉及一种试样拉伸夹具。


背景技术：

2.目前，公知的管状试样拉伸力学性能和应力腐蚀开裂性能测试，是将试样两端打孔采用销钉与拉伸夹具连接，这种拉伸方式适合试样厚度相对较厚的试样，否则拉伸段或者试样孔附近易发生变形，影响工程应力-应变曲线和应力腐蚀开裂性能评价。而且在实际工况下，一些试样的厚度较薄且强度又较高，但是又需要这些材料的力学和应力腐蚀开裂性能的数据，如电厂的换热器管、压水堆核电站蒸汽发生器传热管(690镍基合金管)等。由于管状试样的壁厚较薄(比如≤1.5mm)，而且其强度不高，如果试样采用现有技术中的夹具对试样的拉伸段打单一的孔进行拉伸，拉伸过程中易造成试样孔附近发生较大的变形，影响力学性能和应力腐蚀开裂敏感性评估结果。


技术实现要素：

3.有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种改进的适用于管状试样的试样拉伸夹具，可对不同厚度和强度的管材进行拉伸测试，减小试样孔的变形程度，使得试验数据更加准确。
4.为了达到上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：
5.一种试样拉伸夹具，包括两个对称设置的夹具本体，所述夹具本体包括连接杆及与所述连接杆连接的圆柱状的夹头，所述夹头内部开设有用于容纳试样的空腔，所述夹头上还开设有贯穿其直径方向的多个通孔，每个所述通孔在所述夹头的底面上的正向投影的数量等于所述通孔的数量，多个所述通孔沿所述夹头的长度方向均匀间隔排列。所述试样为管状试样，本实用新型的试样拉伸夹具适用于高温水中管状试样的应力腐蚀测试。
6.通过设置与试样的形状相匹配的夹头，并在夹头上均匀间隔地开设多个通孔，且每个通孔的取向均不相同，这些通孔与试样的拉伸段上开设的试样孔相对应，在测试时，将销钉穿过试样上的试样孔和与其对应的通孔，有利于保证试样拉伸段受力均匀，减小试样孔的变形程度，从而使得力学性能和应力腐蚀开裂敏感性评估结果的数据更加准确。
7.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述连接杆的中心线的延伸方向与所述夹头的中心线的延伸方向相同。测试时，连接杆与拉伸设备连接，设置连接杆的中心线的延伸方向与夹头的中心线的延伸方向相同，能够保证试样在拉伸时受力均匀。
8.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述空腔沿所述夹头的长度方向开设，所述空腔远离所述连接杆的一端与所述夹头远离所述连接杆的一端齐平。
9.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述空腔的中心线的延伸方向与所述夹头的中心线的延伸方向相同。
10.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述通孔设置有四个，所述通孔依次包括第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔，所述第一通孔靠近所述夹头远离所述连接杆的
一端。
11.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第四通孔到所述空腔远离所述连接杆的一端的距离小于所述空腔的长度。即每个通孔在开设时还穿过空腔，保证销钉穿过每个通孔后都能对试样的拉伸段进行有效固定。
12.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第一通孔在所述夹头的底面(夹头远离连接杆的端面)上的正向投影为第一投影，所述第二通孔在所述夹头的底面上的正向投影为第二投影，所述第三通孔在所述夹头的底面上的正向投影为第三投影，所述第四通孔在所述夹头的底面上的正向投影为第四投影；所述第一投影垂直于第二投影，所述第三投影垂直于第四投影。
13.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述第三投影分别与第一投影、第二投影之间的锐角夹角，等于所述第四投影分别与第一投影、第二投影之间的锐角夹角。具体地，第三投影分别与第一投影、第二投影之间的锐角夹角以及第四投影分别与第一投影、第二投影之间的锐角夹角均为45
°
，再结合第一通孔、第二通孔、第三通孔及第四通孔沿夹头的长度方向均匀间隔地排列，可分散试样拉伸段的受力，确保试样孔附近无应力集中，使拉伸段受力更加均匀，拉伸段不出现滑移。
14.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述空腔的形状为圆柱状，所述空腔的直径小于所述夹头的直径，所述空腔的长度小于或等于所述夹头的长度。
15.根据本实用新型的一些优选实施方面，所述试样包括两个拉伸段，所述空腔用于容纳所述拉伸段，所述拉伸段的形状与所述空腔的形状相匹配；所述拉伸段上开设有多个试样孔，所述通孔对应所述试样孔设置。
16.由于采用了以上的技术方案，相较于现有技术，本实用新型的有益之处在于：本实用新型的一种试样拉伸夹具，通过在夹头上均匀间隔地开设多个通孔且设置每个通孔的取向均不相同，在测试时，将销钉穿过试样上的试样孔和与其对应的通孔，有利于分散试样拉伸段的受力，保证试样拉伸段受力均匀，减小试样孔的变形程度，从而使得力学性能和应力腐蚀开裂敏感性评估结果的数据更加准确；并且还可适用于不同厚度和强度的试样。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型优选实施例中夹具主体的主视结构示意图；
19.图2为本实用新型优选实施例中夹具主体的俯视结构示意图；
20.图3为本实用新型优选实施例中试样的主视结构示意图；
21.图4为本实用新型优选实施例中试样安装在试样拉伸夹具中的主视结构示意图；
22.附图中，夹具本体-1，连接杆-11，夹头-12，空腔-121，第一通孔-122，第二通孔-123，第三通孔-124，第四通孔-125，试样-2，拉伸段-21，第一试样孔-211，第二试样孔-212，第三试样孔-213，第四试样孔-214，过渡段-22，中间连接段-23，第一销钉-31，第二销钉-32，第三销钉-33，第四销钉-34。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
24.如图1至图4所示，本实施例的一种试样拉伸夹具，用于管状试样2在高温水中的应力腐蚀测试，该试样拉伸夹具包括两个对称设置的夹具本体1。每个夹具本体1均包括连接杆11及与连接杆11连接的圆柱状的夹头12，并且连接杆11的中心线的延伸方向与夹头12的中心线的延伸方向相同，这样能够保证试样2在拉伸时受力均匀。本实施例的连接杆11的外壁上设置有螺纹，测试时，将该连接杆11与拉伸测试设备连接对试样拉伸夹具进行拉伸，使得固定在夹具上的试样2也随之被拉伸。
25.进一步地，参见图1和图2，夹头12内部开设有圆柱状的空腔121，该空腔121沿夹头12的长度方向开设，且空腔121的中心线的延伸方向与夹头12的中心线的延伸方向相同；空腔121远离连接杆11的一端与夹头12远离连接杆11的一端齐平，本实施例中，空腔121的长度小于夹头12的长度，空腔121的直径小于夹头12的直径。此外，参见图1和图2，夹头12上还开设有贯穿其直径方向的4个通孔，依次为第一通孔122、第二通孔123、第三通孔124和第四通孔125，其中，第一通孔122靠近夹头12远离连接杆11的一端。该4个通孔均沿夹头12的长度方向均匀间隔排列，且第四通孔125到空腔121远离连接杆11的一端的距离小于空腔121的长度，即每个通孔均穿过空腔121，由于空腔121为圆柱状且空腔121的中心线的延伸方向与夹头12的中心线的延伸方向相同，因此第一通孔122至第四通孔125同时也贯穿空腔121的直径方向。
26.具体地，参见图2，第一通孔122至第四通孔125在夹头12上的取向均不相同，第一通孔122在夹头12的底面上的正向投影为第一投影，第二通孔123在夹头12的底面上的正向投影为第二投影，第三通孔124在夹头12的底面上的正向投影为第三投影，第四通孔125在夹头12的底面上的正向投影为第四投影。其中，第一投影垂直于第二投影，第三投影垂直于第四投影，且第三投影分别与第一投影、第二投影之间的锐角夹角，以及第四投影分别与第一投影、第二投影之间的锐角夹角均为45
°
。参见图3，本实施例中利用试样拉伸夹具进行测试的试样2包括两个拉伸段21、一个中间连接段23以及用于连接拉伸段21的端部与对应的中间连接段23的端部的过渡段22。拉伸段21为圆柱状，且过渡段22和中间连接段23的横截面面积均小于拉伸段21的横截面面积，这是由于通常测试管状试样2拉伸力学性能和应力腐蚀开裂性能时，应力腐蚀开裂裂纹或者拉伸断裂出现在中间连接段23才能保证获得的测试数据准确可靠，试验有效；否则，应力腐蚀开裂裂纹或者拉伸断裂出现在拉伸段21或者过渡段22，获得的测试数据是无效的。参见图3和4，试样2的两个拉伸段21对应拉伸夹具的两个对称设置的夹具主体，夹头12内的空腔121用于容纳试样2的拉伸段21；夹头12上的第一通孔122至第四通孔125是对应试样2上的试样孔设置的，其中，沿拉伸段21的长度方向依次设置有第一试样孔211、第二试样孔212、第三试样孔213和第四试样孔214，其分别与夹头12上的第一通孔122至第四通孔125一一对应，其排列间距、在拉伸段21上的取向均与通孔的设置相同，这样的设置可分散试样2拉伸段21的受力，确保试样孔附近无应力集中，使拉伸
段21受力更加均匀，拉伸段21不出现滑移，进而保证测得的试验数据更加准确。
27.本实施例的试样拉伸夹具的工作过程为：
28.先将两个夹具本体1的两个连接杆11分别与拉伸设备连接，保证两个夹头12及夹头12内部的空腔121对齐；再安装试样2，将试样2的拉伸段21分别插入对应的夹头12的空腔121中，调节拉伸设备的拉伸杆高度，使得空腔121中的第一通孔122至第四通孔125分别与对应的拉伸段21上的第一试样孔211至第四试样孔214一一对应；对好孔后，将第一销钉31同时穿过第一通孔122和第一试样孔211，第二销钉32同时穿过第二通孔123和第二试样孔212，第三销钉33同时穿过第三通孔124和第三试样孔213，第四销钉34同时穿过第四通孔125和第四试样孔214，使得试样2固定在拉伸夹具上，即可开始试验。
29.本实用新型的试样拉伸夹具，有利于分散试样拉伸段的受力，保证试样拉伸段受力均匀，减小试样孔的变形程度，从而使得力学性能和应力腐蚀开裂敏感性评估结果的数据更加准确；同时可适用于不同厚度和不同强度的管状试样。
30.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。