一種薄管環向拉伸試驗用夾具的製作方法

2023-10-11 01:02:09

專利名稱：一種薄管環向拉伸試驗用夾具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種夾具，尤其涉及一種用於對薄管進行環向拉伸試驗用的夾 具。
背景技術：
我們知道，對於不同場合下使用的管件，需要對待使用管件的環向可承受應力大 小進行測定。而對於核燃料包殼管，該種管體較薄，通常採用鋯合金製成，由於該種薄管應 用環境為高溫、裂變氣體存在的條件下，這就要求其管內壓大於管外壓，對管壁而言是管的 周向應力大於縱向應力。因此，管體設計及評估人員必須考慮材料的周向力學性能。一般 來說，周向力學性能通常採用環向性能測試來實施。現有的環向性能的測試可以通過兩種方法(1)內壓法通過施加壓力實現環向性能測試；(2)對開式拉伸法採用類似對開式拉力盤法實現環向性能測試；對於內壓法，考慮到在高溫下內壓法可能帶來一定的危險性。因此不推薦使用。 而對於對開式拉伸法，目前國際標準化組織的ISO 8496《金屬環向拉伸試驗方法》，其適用 性只針對外徑大於150mm和內徑大於IOOmm的管材，且延伸率的測量方法沒有提及。在美 國E8-90和D2290-87標準中，其範圍與國際標準化組織相似，均不適用於目前核燃料的小 尺寸管材。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種適應於小尺寸薄管環向拉伸試驗用的夾具。為達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案是一種薄管環向拉伸試驗用夾 具，它包括兩個上下設置且形狀相對稱的夾體，每個夾體包括安裝部、與安裝部可拆卸連接 且中心線鉛直設置的支撐部、固定設置在兩支撐部相對側面上且端面與相應的支撐部側面 相垂直的半圓柱部，所述的兩個半圓柱部端面外徑相同，且兩個半圓柱部相貼合呈一圓柱 體。進一步地，所述的安裝部為螺杆。所述的支撐部為長方體形。所述的半圓柱部外徑為2 5mm。由於上述技術方案的採用，本實用新型與現有技術相比具有以下優點在進行管 體環向力拉伸試驗時，首先將待測管體穿過本實用新型一個夾體上的半圓柱部，然後將另 一個夾體的半圓柱部也穿入管體中並與前一夾體的半圓柱部對接，這樣，管體就套設在兩 個半圓柱部組成的圓柱形上，通過分別將夾體的安裝部與拉伸機相連接，拉伸機用於提供 向上和向下的力，同時，將熱電偶綁至靠近管體的夾具壁上，通過控制熱電偶的溫度，拉伸 機同時向上和向下拉動安裝部，這樣，上下兩個夾體在力的作用下分別向上和向下運動，從 而上夾體的半圓柱部與下夾體的半圓柱部分離，使得管體環向受力逐漸被拉伸，從而可進行可靠的環向拉伸試驗，本實用新型夾具結構簡單，尤其適於小尺寸薄管的環向拉伸試驗 之用，具有較大的實用性。

附圖1為本實用新型薄管環向拉伸試驗用夾具的主視圖；附圖2為本實用新型薄管環向拉伸試樣用夾具的立體圖；附圖3為附圖2中A處放大視圖；其中1、上夾體；11、安裝部；12、支撐部；13、半圓柱部；2、下夾體；11、安裝部；12、支撐部；13、半圓柱部；
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施進行說明如圖1至圖3所示的夾具，其用於管體環向拉伸試驗中，主要由兩個對稱的夾體1、 2組成，使用時，夾體1、2處於上下安裝位置，故在此，將圖中所示的兩個夾體分別稱為上夾 體1和下夾體2，下面對上夾體1和下夾體2進行分別介紹上夾體1由安裝部11、與該安裝部11可拆卸連接的支撐部12以及固定連接在支 撐部12 —側面的半圓柱部13組成，安裝部11主要為螺杆，從而在使用時可與拉伸機相旋 緊連接；支撐部12在本實施例中為長方體形，在安裝時，其中心線與地面相垂直；半圓柱部 13的端面與支撐部12的側面相垂直，圖1和圖2所示的上夾體1，其半圓柱部13位於支撐 部12的左側，半弧面朝上設置，半圓柱部13的外徑範圍在2 5mm，長度為30 50mm。下夾體2同樣由安裝部21、與該安裝部21可拆卸連接的支撐部22以及固定連接 在支撐部22 —側面的半圓柱部23組成，安裝部21、支撐部22以及半圓柱部23的結構分別 與上夾體1的各結構部件相同，在安裝使用時，半圓柱部23位於支撐部22的右側，其半弧 面朝下設置，這樣，當上夾體1與下夾體2相對設置時，其各自的半圓柱部相貼合形成一圓 柱形。本實用新型夾具適用於小尺寸薄管的拉伸試驗，在使用時，首先將上夾體1與拉 伸試驗機相連接，將管體試樣套在其半圓柱部13上，然後將下夾體2的半圓部23也穿入管 體試樣內，使得上下兩個半圓柱部相吻合設置，把下夾體2再與拉伸試驗機的下端相連接， 這樣，就可通過拉伸機對管體進行加載，加載位移速率0. 5mm/min ；在不考慮摩擦力的情況 下，所施加的外載基本通過接觸面法向作用於管內壁，等效於管道的內壓作用，外載F同等 效內壓P有直接的等效關係，為F = 2 RP同時，將熱電偶綁至靠近試樣的夾具壁上，並以此熱電偶為準進行試樣溫度的控 制。當試樣溫度加熱至規定溫度400°C時，保溫30分鐘。加載過程中可對管體的載荷位移 曲線進行記錄，通過記錄數據可以測得整個管材的環向力學性能。通過本實施例的夾具，可方便實現對管體環向力學性能的試驗，從而保證管體在 特定場合下的可靠應用。上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術 的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍，
4凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之 內。
權利要求一種薄管環向拉伸試驗用夾具，其特徵在於它包括兩個上下設置且形狀相對稱的夾體(1、2)，每個夾體(1、2)包括安裝部(11、21)、與安裝部(11、21)可拆卸連接且中心線鉛直設置的支撐部(12、22)、固定設置在兩支撐部(12、22)相對側面上且端面與相應的支撐部(12、22)側面相垂直的半圓柱部(13、23)，所述的兩個半圓柱部(13、23)端面外徑相同，且兩個半圓柱部(13、23)相貼合呈一圓柱體。
2.根據權利要求1所述的一種薄管環向拉伸試驗用夾具，其特徵在於所述的安裝部 (11、21)為螺杆。
3.根據權利要求1所述的一種薄管環向拉伸試驗用夾具，其特徵在於所述的支撐部 (12,22)為長方體形。
4.根據權利要求1所述的一種薄管環向拉伸試樣用夾具，其特徵在於所述的半圓柱 部(13、23)外徑為2 5mm。
專利摘要本實用新型涉及一種薄管環向拉伸試驗用夾具，它包括兩個上下設置且形狀相對稱的夾體，每個夾體包括安裝部、與安裝部可拆卸連接且中心線鉛直設置的支撐部、固定設置在兩支撐部相對側面上且端面與相應的支撐部側面相垂直的半圓柱部，所述的兩個半圓柱部端面外徑相同，且兩個半圓柱部相貼合呈一圓柱體，本實用新型夾具結構簡單，尤其適於小尺寸薄管的環向拉伸試驗之用，具有較大的實用性。
文檔編號G01N3/04GK201681020SQ20102019148
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月14日 優先權日2010年5月14日
發明者餘偉煒, 劉江南, 王正品, 石崇哲, 羅志峰, 蒙新明, 薛飛, 遆文新, 韓華龍 申請人:蘇州熱工研究院有限公司;中國廣東核電集團有限公司;西安工業大學