一種輻照後金屬材料拉伸試驗專用夾具的製作方法

2023-12-02 14:38:51 2

專利名稱：一種輻照後金屬材料拉伸試驗專用夾具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種材料力學性能的測量工具，具體是一種輻照後金屬 材料拉伸試驗專用夾具。
技術背景反應堆堆內材料除應具有足夠的力學性能、耐蝕和熱強性外，還應具備 抗輻照的特點。研究堆內材料在反應堆運行過程中由於中子輻照效應導致的 力學性能變化，是保證反應堆安全運行的重要手段。材料強度和塑性等重要 指標通過拉伸試驗測試。拉伸試驗夾具則是測量材料的拉伸力學性能的關鍵 部件之一。在試驗過程中，試樣的兩端應固定在夾具上，並將夾具與拉伸試 驗機固定連接，試驗機通過夾具拉伸試樣，最終獲得試樣的抗拉強度、屈服 強度、延伸率等性能指標。通常情況下夾具為一個單一整體，上端直接固定在試驗機的拉杆上，試 驗時試樣豎直掛入夾頭即可。但對於輻照後材料的性能試驗，試驗設備必須 安裝在具有屏蔽功能的熱室內，用機械手進行各種操作。如果採用普通夾具， 由於機械手操作的局限性，輻照試樣特別是小尺寸試樣安裝難度較大，操作不便；同時由於夾具固定在試驗機的拉杆上，當試樣形狀改變時，必須通過 操作人員進入熱室手工更換夾具，這將增加操作難度及工作人員受照劑量。 發明內容本實用新型的目的在於提供一種輻照後金屬材料拉伸試驗專用夾具。 該專用夾具可用於放射性場所、用機械手操作、易於更換、並可減少工作人 員受照射劑量。本實用新型是這樣實現的一種輻照後金屬材料拉伸試驗的專用夾具，其特徵在於所述的專用夾 具由採用嵌入方式連接、安裝方向相反，且形狀、結構相同的兩個U型拉套 和形狀、結構相同的兩個矩型主體組成;在所述的U型拉套的上部有內螺紋， 中間有一U型缺口，下方有拉套開口；在矩型主體的上部端頭的下面連有圓
柱段，圓柱段的下面開有凹槽，凹槽位於矩型主體側邊上的開口端，凹槽下面還依次具有臺階段、弧形段和圓形出口； U型缺口與端頭的形狀和大小相 適應，矩型主體的端頭嵌入U型拉套的U型缺口中。本實用新型的效果在於與普通夾具相比，由於本實用新型試樣、夾具 和試驗機拉杆通過簡單的嵌入方式連接，夾頭更換方便，解決了機械手操作 困難的問題，可由機械手輕鬆完成輻照後金屬材料拉伸試驗，無須工作人員 進入熱室，有效減小了工作人員受照劑量。

圖1是本實用新型使用狀態的結構示意圖。 圖2為本實用新型U型拉套的結構示意圖。 圖3是本實用新型矩型主體的結構示意圖。 圖4拉伸試樣的示意圖。圖中標記l為拉伸試樣，2為U型拉套，3為矩型主體，4為內螺紋， 5為U型缺口， 6為拉套開口， 7為矩型主體端頭，8為圓柱段，9為凹槽， IO為臺階段，11為弧形段，12為出口， 13為試樣端頭，14為過渡段，15 為直線段。如圖1至圖3所示，本發明的夾具由採用嵌入方式連接、安裝方向相反， 且形狀、結構相同的兩個U型拉套2和形狀、結構相同的兩個矩型主體3 組成。在U型拉套2的上部有一與試驗機拉杆螺紋連接的內螺紋4，中間有 一U型缺口5，下方有拉套開口6;矩型主體3可設計為與試樣相適應的不 同形狀，在矩型主體3的上部有一端頭7和圓柱段8，中間有從上表面向下 表面延伸且開口朝上的凹槽9，凹槽9位於矩型主體側邊上的開口端，下方 依次具有臺階段10、弧形段11和出口 12。以一種圓形臺肩式拉伸試樣1為例進行說明，該試樣的形狀如圖4所示。 試樣1的端頭13從凹槽9開口處進入，過渡段14與矩型主體3的臺階段10 和弧形段11貼和，試樣1的直線段15從圓形出口 12延伸出來進入另外一 個矩型主體3的凹槽9內，使圓形端頭7從U型缺口5進入，圓柱段8從下
開口6延伸出來。調整上下兩個U型拉套2之間的距離，將另一矩型主體3 的端頭圓形7嵌入下方的U型缺口 5中。當試樣1形狀改變需要更換夾具時，U型拉套2不用變動，只需將當前 矩型主體3取下，換成另外一種凹槽形狀的矩型主體3即可。
權利要求1. 一種輻照後金屬材料拉伸試驗的專用夾具，其特徵在於所述的專用夾具由採用嵌入方式連接、安裝方向相反，且形狀、結構相同的兩個U型拉套(2)和形狀、結構相同的兩個矩型主體(3)組成；在所述的U型拉套(2)的上部有內螺紋(4)，中間有一U型缺口(5)，下方有拉套開口(6)；在矩型主體(3)的上部端頭(7)的下面連有圓柱段(8)，圓柱段(8)的下面開有凹槽(9)，凹槽(9)位於矩型主體(3)側邊上的開口端，在凹槽(9)的下面還依次具有臺階段(10)、弧形段(11)和圓形出口(12)；U型缺口(5)與端頭(7)的形狀和大小相適應，矩型主體(3)的端頭(7)嵌入U型拉套(2)的U型缺口(5)中。
專利摘要本實用新型提供了一種輻照後金屬材料拉伸試驗專用夾具。該夾具由採用嵌入方式連接、安裝方向相反，且形狀、結構相同的兩個U形拉套和形狀、結構相同的兩個矩形主體組成；U形拉套通過螺紋與試驗機拉杆連接；矩形主體具有一個凹槽，該凹槽位於矩形主體側邊上的開口端，凹槽的形狀和大小與試樣端頭相適應，以便在使用時將試樣的端部嵌入該凹槽內。本實用新型解決了機械手操作困難的問題，可由機械手輕鬆完成輻照後金屬材料拉伸試驗，無須工作人員進入反應堆熱室，有效減小了工作人員受照劑量。
文檔編號G01N3/04GK201215537SQ20082006402
公開日2009年4月1日 申請日期2008年7月1日 優先權日2008年7月1日
發明者伍曉勇, 蔣國富, 顧劍濤, 娟 黃 申請人:中國核動力研究設計院