[实用新型]用于异种材料焊接与连接的接头弯曲性能测试装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于材料力学测试领域，尤其涉及用于异种材料焊接与连接的接头弯曲性能测试装置。 

背景技术：

在焊接金属材料力学性能测试及研究中，有一个非常重要的力学性能测试试验——弯曲性能测试试验通过试验测出弯曲角、抗弯强度、得出相应断裂指标，在国内外都规定了相应的标准。 

检索国内外相关文献在欧专局EPO专利检索数据库中有两位日本学者FUKUDA TOSHIHIKO、KUMAGAL MASAKALI对焊接搭接接头弯曲性能进行了研究，但其采用仍然是固定一端的缠绕式弯曲试验装置。目前，很少有文献记载有关异种材料焊接接头弯曲测试这个领域的技术创新，现在基本都采用国际标准中提供的装置进行试验。尤其是关于异种材料焊接接头弯曲性能测试报道的文献，在对美国专利数据库USPTO Patent Full-Text and Image Database、DII数据库，CIPO’SCanadian Patent Database等外国专利数据库及核心期刊检索中，都没有发现关于异种材料焊接接头弯曲性能测试方面的文献报道。 

现在国内外常用于材料焊接接头弯曲性能测试的方法有三点弯曲试验法，采用三点弯曲装置。该装置主要包括加力头和相对于加力头施力方向所在铅垂面左右对称布置的两个支辊，还有导轨底座三大部分组成。加力头下部的凹槽内安装有圆柱形的压头，所加施力点就在该圆柱面与试件水平切面的交线处，压力头亦位于两个支辊的对称面上。试样放置于两个支辊所形成的水平支承面上，压头位于焊缝中间的正上面，压头下压时始终应保持与焊缝中心线在同一铅垂面上。工程实践中运用此装置测试异种材料焊接接头弯曲试验时，常常会因为在弯曲试验过程中试件滑动，焊缝中心线不能始终与压头在同一铅垂面上，从而导致试验结果无效或者误差很大。 

另外当两种母材或焊缝和母材的物理弯曲性能有显著差异时很难 在现有条件下用上述装置及方法完成测试试验。鉴此国内外标准中也提到了用缠绕式导向弯曲试验装置与方法，该装置主要是采用对试样一端固定加紧在具有两个平行辊筒的试验装置内，通过半径为R的外辊沿以内辊轴线为中心的圆弧转动，向试样施加集中载荷，使试样缓慢连续的弯曲。 

该试验装置目前都是单独一套试验设备，由于所需空间较大很难应用在电子万能力学试验机，同时目前国内外厂商也还没有生产能融合以上两种方法对焊接弯曲接头性能测试的试验科学仪器，试验中由于这些试验设备及方法因素对异种材料焊接接头弯曲性能测试工作带来很多问题，即在现有万能试验机上因异种材料焊接接头试验过程中焊缝中心线不能始终与压头在同一铅垂面上，试验经常失败或者误差很大的。不仅费时费力同时还增加了大量经济成本。 

实用新型内容：

本实用新型的目的是，设计一种新型的用于异种材料焊接弯曲性能测试装置，通过现有的万能力学试验机加载系统，控制及数据输出系统能简便、准确地完成弯曲性能测试试验。 

本实用新型所用于异种材料焊接弯曲性能测试装置其组成结构如下： 

在该装置的导轨底座上固定有左右对称布置的两支辊，在两支辊的中部设有支辊定位轴，支辊的上端面为圆柱体，在支辊上端圆柱体与左右对称两动态同步固定翼板连接；在两动态同步固定翼板上同时装有试件紧固螺栓，对其承载的焊接接头试件实行动态紧固定位作用，并能使试件焊接接头始终保持跟上部加力头在同一轴心线上；加力头本体下部为滚动压头，试验时压头为主要着力点。 

所述两个相对支辊，支撑点位置为滚动圆柱体与试件相切的交线，可在圆柱体四分一之处开有键槽，翼板通过键槽与圆柱体连接。 

支辊上两动态同步固定翼板与支辊的链接可以采用加工精度高的 键槽连接，并且翼板采用硬度高的高强钢制成以保证其在弯曲过程中不变形，从而很好的完成支撑和导向作用。 

本实用新型发明了一种用于测试异种材料焊接与连接接头弯曲性能测试装置，具体测试方法步骤如下： 

1.首先制备圆形、方形、长方形或多边形横截面焊接接头试样，可搭接或对接。弯曲表面不得有划痕，方形和长方形试样的棱边应锉圆，试样拉伸面棱角应加工成圆角. 

2.表面处理：试样加工应采用机加工或磨削，避免材料的表面变形硬化或过热。 

3.在试样非测试区打上固定孔，通常选用小直径孔5mm-16mm根据具体板厚而定。 

4.接下来选择试验参数，试验温度10～35℃；压头加载速度通常选择2mm/min(具体材料试件试验参照相关标准执行)；跨距不能大于d(压头厚度)+3a(试件厚度)；