拉脫力試驗方法
2023-08-13 22:26:01
專利名稱：拉脫力試驗方法
技術領域：
本發明涉及一種試驗方法，尤其是一種拉脫力試驗方法。
背景技術：
將管件焊接到管板的工藝過程中，有時需要對焊接後的試件進行拉脫力試驗，用於對焊接工藝進行評定。而目前在現有技術中並沒有明確的拉脫力試驗方法用於評定管件與管板之間的焊接工藝。
發明內容
本發明的目的在於提出了一種拉脫力試驗方法，其操作簡單，成本低，使用方便， 安全可靠，試驗數據真實可靠，基本不存在誤差，非常適用於焊接工藝的評定。本發明是採用以下的技術方案實現的一種拉脫力試驗方法，其中該方法主要包括以下步驟(1)加工試件所述的試件包括管板和管件，管板呈長方體，沿管板的長度方向間隔設置至少一個通孔，管件的下端分別固定在通孔內，其中換熱管的頂端高出管板的頂部表面，採用機加工方法分別加工出管板和管件；然後，將管件分別焊接在管板上的通孔內， 焊接完成後對焊縫的外觀進行檢查；檢查合格後，對管件與管板進行脹接，脹接完成後對試件進行滲透檢測，通過滲透檢測的試件進行下面的試驗；(2)加工柱塞，將柱塞安裝在管件的頂部所述柱塞包括柱塞頭和柱塞管，柱塞管與柱塞頭固定連接，柱塞頭的兩側面為平面，兩平面之間通過弧形面連接，柱塞頭的尺寸小於管件的尺寸，採用機加工方法加工柱塞，每個管件對應一個柱塞，將柱塞管插入管件的頂部，從而將柱塞分別裝入管件的上端；(3)加工拉脫力試驗夾具所述的拉脫力試驗夾具包括夾具本體，夾具本體內設有凹槽，管板設置在夾具本體的凹槽內，管件的頂部伸出夾具本體，夾具本體底部的中心位置處固定設有底部凸起，試驗過程中管板被固定在拉脫力試驗夾具內，該夾具採用數控切割機一次切割成型；(4)進行拉脫力試驗首先將拉脫力試驗夾具的底部凸起放置在拉力機下端夾緊裝置中，拉力機下端夾緊裝置施加夾緊力將底部凸起夾緊，將試件的管板插入拉脫力試驗夾具的凹槽內；然後，從試件的一端開始對試件上的管件依次進行拉脫力試驗先將該管件的上部放置在拉力機上端夾緊裝置中，拉力機上端夾緊裝置施加夾緊力將管件夾緊，其中柱塞頭的平面側面與拉力機上端夾緊裝置相平行，同時要保證被夾緊的管件的中心線與底部凸起的中心線位於同一直線上，當拉力機上端夾緊裝置和下端夾緊裝置分別夾緊管件和底部凸起後，拉力機帶動拉力機上端夾緊裝置向上運動，拉力機上端夾緊裝置同時拉動管件向上運動，拉力機逐漸增大拉力，直至管件被拉力機從管板中拉出，此時對拉力機上顯示的抗拉強度值進行記錄，對該管件的拉脫力試驗結束後，依次對試件上的其它管件進行拉脫力試驗，並分別記錄抗拉強度值；
(5)根據抗拉強度值對焊接工藝進行評定對記錄的各管件的抗拉強度值進行比對，當管件的抗拉強度值均不小於24. 3MPa時，即可判定管件的焊接工藝符合設計要求。本發明中，所述夾具本體的頂部設置開口，開口與夾具本體內的凹槽相連通，使所述的凹槽呈倒T形。所述對管件與管板進行脹接為將脹管器插入管件，使管件發生塑性變形，直至完全貼合在管板上，並使管板孔壁周圍發生變形，然後拔出脹管器，管件發生塑性變形，而管板仍然處在彈性變形狀態，管板孔壁通過彈性恢復使孔徑復原，使管件與管板緊固連接。所述夾具本體內凹槽的底部可以設置條形槽，條形槽與開口的方向平行，管件位於管板下方的伸出部分可以設置在條形槽內。本發明的有益效果是首先，該試驗方法操作簡單，成本低，使用方便，安全可靠； 第二，該試驗方法能夠模擬管件在實際工作中受力的方向，試驗測得的數據真實可靠，基本不存在誤差，非常適用於焊接工藝的評定。
圖1是拉脫力試驗方法的示意圖；圖2是拉脫力試驗方法所使用的拉脫力夾具的主視圖；圖3是拉脫力夾具的俯視圖；圖4是本發明中試件的俯視圖；圖5是柱塞的主視圖；圖6是柱塞的左視圖；圖7是柱塞的俯視圖。圖中1拉脫力試驗夾具；2夾具本體；3底部凸起；4拉力機下端夾緊裝置；5試件；6拉力機上端夾緊裝置；7柱塞；8條形槽；9開口 ；10管板；11換熱管。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步說明。圖1是本發明中拉脫力試驗方法的示意圖。實際施工中，管件與管板之間通過強度焊接加脹接的方法製成，製作完成後，必須對管件與管板接頭之間的焊接工藝進行評定， 以確定其是否滿足設計要求，上述管件包括換熱管、分流管等。本實施例中的管件採用換熱管，該方法包括以下步驟第一步，根據圖紙要求加工試件。所述的試件如圖1和圖4所示，該試件5包括管板10和換熱管11，管板10呈長方體，沿管板10的長度方向間隔設置五個通孔，換熱管11 分別固定在五個通孔內，其中換熱管11的頂部高出管板10的頂部表面，以便於拉力機夾緊裝置夾緊換熱管11，換熱管11的底部可以根據實際需要伸出管板10的底部表面。首先，根據圖紙要求，採用機加工如開孔、導角和破口加工等工序分別加工出管板10和換熱管11 ； 然後，將換熱管11分別焊接在管板10上的通孔內，焊接完成後對焊縫的外觀進行檢查；檢查合格後，對換熱管11與管板10進行脹接，即將脹管器插入換熱管11，使換熱管11發生塑性變形，直至完全貼合在管板10上，並使管板10孔壁周圍發生變形，然後拔出脹管器，由於換熱管發生的是塑性變形，而管板仍然處在彈性變形狀態，擴大後的管徑不能縮小，而管板孔壁則需要彈性恢復而使孔徑復原，這樣就可以使換熱管與管板10緊固連接；脹接完成後對試件5進行滲透檢測，通過滲透檢測來判斷試件表面是否存在開口缺陷。通過滲透檢測的試件5滿足了標準要求，並可以進行下面的試驗。第二步，加工柱塞，將柱塞安裝在換熱管的頂部。所述的柱塞如圖5至圖7所示， 柱塞7包括柱塞頭和柱塞管，柱塞管插接在換熱管11的頂部，柱塞頭的兩側面為平面，兩平面之間通過弧形面連接，柱塞頭的尺寸小於換熱管的尺寸，採用機加工方法加工五個柱塞， 每個換熱管對應一個柱塞。通過將柱塞管插入換熱管11的頂部，從而將柱塞7分別裝入換熱管11的上端。第三步，加工拉脫力試驗夾具。所述的夾具如圖2和圖3所示，該夾具包括夾具本體2，所述的夾具本體2內沿其厚度方向設置凹槽，夾具本體2的頂部設置開口 9，開口 9與夾具本體2內的凹槽相連通，使所述的凹槽呈倒T形，該形狀的凹槽便於放置試件5，試件 5中換熱管11的上部穿過開口 9伸出夾具本體2，試件5的管板10設置在凹槽內，從而在試驗過程中將試件5固定在夾具本體2的凹槽內，夾具本體2內凹槽的底部設置條形槽8， 條形槽8與開口 9的方向平行，換熱管11位於管板10下方的伸出部分可以設置在條形槽 8內，夾具本體2底部的中心位置處固定設有底部凸起2。該夾具由碳素結構鋼的鋼板加工而成，所選用的鋼板的厚度一般根據被拉換熱管的截面積來確定。加工時採用數控切割機一次切割成型，該夾具的許用拉力遠遠大於換熱管的許用拉力，確保了試驗過程中的安全， 提高了夾具的使用安全係數。第四步，進行拉脫力試驗如圖1所示，試驗時首先將拉脫力試驗夾具1中的底部凸起3放置在拉力機下端夾緊裝置4中，拉力機下端夾緊裝置4施加夾緊力將底部凸起3 夾緊，將試件2插入拉脫力試驗夾具1內；然後，從試件2的一端開始對試件2上的換熱管 11依次進行拉脫力試驗先將該換熱管11的上部放置在拉力機上端夾緊裝置5中，拉力機上端夾緊裝置5施加夾緊力將換熱管11夾緊，其中柱塞頭的平面側面與拉力機上端夾緊裝置5相平行，這樣可以避免拉力機上端夾緊裝置5在未夾住換熱管時先夾住柱塞，同時要保證被夾緊的換熱管11的中心線與底部凸起3的中心線位於同一直線上，以保證拉脫力試驗的準確性。當拉力機上端夾緊裝置5和下端夾緊裝置4分別夾緊換熱管11和底部凸起3 後，開始拉脫試驗，拉力機帶動拉力機上端夾緊裝置5向上運動，由於換熱管11的上端被拉力機上端夾緊裝置夾緊，同時管板10固定在拉脫力夾具1內，因此拉力機上端夾緊裝置5 也同時拉動換熱管向上運動，拉力機逐漸增大拉力，直至換熱管11被拉力機從管板10中拉出，此時對拉力機上顯示的抗拉強度值進行記錄。對該換熱管的拉脫力試驗結束後，依次對試件2上的其它換熱管11進行拉脫力試驗，並分別記錄抗拉強度值。第五步，根據抗拉強度值對焊接工藝進行評定對記錄的各換熱管的抗拉強度值進行比對，當換熱管的抗拉強度值均不小於24. 3MPa時，即可判定換熱管的焊接工藝符合設計要求。本發明中，在管板上設置的孔不限於5個，也可以為其它數量，管板上設置的孔的個數主要根據實際試驗過程中所需要試驗的換熱管的數量來確定。所述的管件也可以為分流管、對流管等用於焊接工藝的管件。
權利要求
1.一種拉脫力試驗方法，其特徵在於該方法主要包括以下步驟(1)加工試件所述的試件包括管板和管件，管板呈長方體，沿管板的長度方向間隔設置至少一個通孔，管件的下端分別固定在通孔內，管件的頂端高出管板的頂部表面，採用機加工方法分別加工出管板和管件；然後，將管件分別焊接在管板上的通孔內，焊接完成後對焊縫的外觀進行檢查；檢查合格後，對管件與管板進行脹接，脹接完成後對試件進行滲透檢測，通過滲透檢測的試件進行下面的試驗；(2)加工柱塞，將柱塞安裝在管件的頂部所述柱塞包括柱塞頭和柱塞管，柱塞管與柱塞頭固定連接，柱塞頭的兩側面為平面，兩平面之間通過弧形面連接，柱塞頭的尺寸小於管件的尺寸，採用機加工方法加工柱塞，每個管件對應一個柱塞，將柱塞管插入管件的頂部， 從而將柱塞分別裝入管件的上端；(3)加工拉脫力試驗夾具所述的拉脫力試驗夾具包括夾具本體，夾具本體內設有凹槽，管板設置在夾具本體的凹槽內，管件的頂部伸出夾具本體，夾具本體底部的中心位置處固定設有底部凸起，試驗過程中管板被固定在拉脫力試驗夾具內，該夾具採用數控切割機一次切割成型；(4)進行拉脫力試驗首先將拉脫力試驗夾具的底部凸起放置在拉力機下端夾緊裝置中，拉力機下端夾緊裝置施加夾緊力將底部凸起夾緊，將試件的管板插入拉脫力試驗夾具的凹槽內；然後，從試件的一端開始對試件上的管件依次進行拉脫力試驗先將該管件的上部放置在拉力機上端夾緊裝置中，拉力機上端夾緊裝置施加夾緊力將管件夾緊，其中柱塞頭的平面側面與拉力機上端夾緊裝置相平行，同時要保證被夾緊的管件的中心線與底部凸起的中心線位於同一直線上，當拉力機上端夾緊裝置和下端夾緊裝置分別夾緊管件和底部凸起後，拉力機帶動拉力機上端夾緊裝置向上運動，拉力機上端夾緊裝置同時拉動管件向上運動，拉力機逐漸增大拉力，直至管件被拉力機從管板中拉出，此時對拉力機上顯示的抗拉強度值進行記錄，對該管件的拉脫力試驗結束後，依次對試件上的其它管件進行拉脫力試驗，並分別記錄抗拉強度值；(5)根據抗拉強度值對焊接工藝進行評定對記錄的各管件的抗拉強度值進行比對， 當管件的抗拉強度值均不小於24. 3MPa時，即可判定管件的焊接工藝符合設計要求。
2.根據權利要求1所述的拉脫力試驗方法，其特徵在於所述夾具本體的頂部設置開口，開口與夾具本體內的凹槽相連通，使所述的凹槽呈倒T形。
3.根據權利要求1所述的拉脫力試驗方法，其特徵在於所述對管件與管板進行脹接為將脹管器插入管件，使管件發生塑性變形，直至完全貼合在管板上，並使管板孔壁周圍發生變形，然後拔出脹管器，管件發生塑性變形，而管板仍然處在彈性變形狀態，管板孔壁通過彈性恢復使孔徑復原，從而使管件與管板緊固連接。
4.根據權利要求1或2所述的拉脫力試驗方法，其特徵在於所述夾具本體內凹槽的底部設置條形槽，條形槽與開口的方向平行。
全文摘要
本發明涉及一種試驗方法，尤其是一種拉脫力試驗方法。該方法主要包括以下步驟加工試件；加工柱塞，將柱塞安裝在管件的頂部；加工拉脫力試驗夾具；進行拉脫力試驗；根據抗拉強度值對焊接工藝進行評定。其操作簡單，成本低，使用方便，安全可靠，試驗數據真實可靠，基本不存在誤差，非常適用於焊接工藝的評定。
文檔編號G01N3/08GK102435498SQ201110394658
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月2日 優先權日2011年12月2日
發明者任林昌, 劉麗娜, 單榮偉, 周濤, 孔凡富, 崔義新, 師娟, 張立東, 張龍仿, 李建江, 李夢賢, 楊琳, 殷屬越, 王培建 申請人:中國石油天然氣第七建設公司