[发明专利]一种反U型应力腐蚀试样的成型装置及其使用方法

说明书

技术领域

本技术属于机械设备研制领域，具体是指一种反U型应力腐蚀试样的成型装置及其使用方法。

背景技术

核电站蒸汽发生器传热管的应力腐蚀开裂是其主要的失效形式，通常采用反U型应力腐蚀试样来研究其管材内表面的抗应力腐蚀性能，而反U型应力腐蚀试样的质量会影响试验结果，研制出反U型应力腐蚀试样成型装置具有十分重要的意义。反U型应力腐蚀试样结构为一个U形的结构体，该U形的结构体的外槽面内凹，且结构体的槽内面呈弧形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反U型应力腐蚀试样的成型装置及其使用方法，可以把弧度小于或等于180°的槽体检弯曲成反U型试样，该装置结构简单易操作，由其加工出的反U型应力腐蚀试样成型良好。

本发明的实现方案如下：

一种反U型应力腐蚀试样的成型装置，包括底板，底板上设置有转动装置，转动装置是一个具备U形开口的结构块，转动装置的开口方向指向水平方向，还包括轴心轮和滚轮，其中轴心轮的轮面为凹面，滚轮的轮面为凸面，轴心轮和滚轮形成凹凸配合后设置在转动装置的U形开口内，采用轴心轮贯通轴从垂直方向穿过转动装置、同时穿过轴心轮的轴心、轴心轮贯通轴最终连接到底板上，采用滚轮贯通轴从垂直方向穿过转动装置、同时穿过滚轮的轴心，转动装置可以绕轴心轮贯通轴转动，底板上开安装有定位凸出块，轴心轮的凹面与滚轮凸面之间存在间隙X，间隙X大于零。

本发明的设计思路是：利用一个内径为r、外径为R的槽体件，该槽体件称之为未成形试样，未成形试样的弧度小于或等于180度，利用该槽体件反向弯曲形成反U型应力腐蚀试样，反U型应力腐蚀试样我们称之为成形试样，反向弯曲是指由未成形试样向未成形试样的凸面方向弯曲、最终使得未成形试样两端区域的凸面相对设置，利用这样的设计思路，即可快速的、简单的得到我们所需求的反U型应力腐蚀试样，基于上述设计思路，我们特定的设计了上述成型装置，成型装置中的底板为固定区域，转动装置为弯曲主要部件，起到弯曲未成形试样的目的，在弯曲的过程中，还需要固定装置，因此我们在底板上设置有定位凸出块，定位凸出块用于固定未成形试样的一端，而转动装置、轴心轮、滚轮、轴心轮贯通轴、滚轮贯通轴构成一个夹持未成形试样并完全未成形试样的结构体，轴心轮、滚轮形成凹凸配合的间隙X，以便未成形试样放置到该间隙X内,保证未成形试样在被轴心轮、滚轮夹持的同时不受损，当轴心轮、滚轮夹持好未成形试样时，可以旋转转动装置，转动装置、滚轮都会绕轴心轮贯通轴做圆周运动，此时，由于未成形试样一端被定位，因此未成形试样会发生弯曲变形，最终得到的成形试样是一个U形的弯曲物，弯曲物的外槽面内凹，且弯曲物的槽内面呈弧形，即弯曲物是由未成形试样向未成形试样的凸面方向弯曲、最终使得未成形试样两端区域的凸面相对设置。如上结构即可高效、简单的得到成形试样，而得到的成形试样的表面连续性好，表面无损伤裂痕。

优选的，为了很好的固定未成形试样，定位凸出块有多种结构可以采用，最佳方式有2种，第一种为：所述定位凸出块包括试样固定凸台，试样固定凸台侧面连接有弧形凸出物，弧形凸出物为横切面呈半圆形的柱体。第二种为：所述定位凸出块包括轴线垂直方向的立柱和轴线水平方向的横柱，立柱和横柱构成L形的结构体，横柱连接在立柱的远离底板的一端。

优选的，弧形凸出物的横切面半径为A，滚轮为球体或滚轮由圆柱体和环体组成、环体套设在圆柱体外径面上、环体的横切面为半圆形，球体的半径为A，环体的横切面半径为A。

基于上述反U型应力腐蚀试样的成型装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤A：未成形试样安装步骤，未成形试样为一个内径为r、外径为R的槽体件，未成形试样的弧度小于或等于180度，将未成形试样插入间隙X内，使得未成形试样的内凹面贴合在滚轮的凸面上，使得未成形试样的外凸面贴合在轴心轮的凹面上；

步骤B：固定未成形试样，将未成形试样的一端固定在定位凸出块上；

步骤C：加工未成形试样，滚轮紧压着未成形试样后旋转转动装置，使得转动装置绕轴心轮贯通轴进行圆周运动，直到形成成形试样，成形试样整体成U形结构，成形试样是由未成形试样向未成形试样的凸面方向弯曲形成U形结构，最终使得未成形试样两端区域的凸面相对设置。

上述步骤中，步骤B和步骤A可以的先后顺序可以互换，即可以先进行固定未成形试样的一端，后将未成形试样夹持在间隙X内。

步骤B中，当定位凸出块包括试样固定凸台、试样固定凸台侧面连接有弧形凸出物时，此时加工未成形试样的内凹面紧贴弧形凸出物的弧面。