[实用新型]薄壁管弧形试样高温高压水慢拉伸试验夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属及其合金的应力腐蚀试验领域，具体是一种薄壁管弧形试样在高温高压水环境下的慢拉伸试验夹具，适用于薄壁管材在高温高压水中的应力腐蚀开裂敏感性研究。

背景技术

薄壁管构件(如：蒸汽发生器传热管)在高温高压水环境(一次侧温度约326℃，压力约15.8MPa；二次侧温度约285℃，压力约6.8MPa)中的应力腐蚀开裂是目前核电工业面临的重要问题。在研究材料的应力腐蚀开裂敏感性时，慢拉伸是常用试验方法之一，它通过缓慢的应变速率(10^-4～10^-7s^-1)来施加应力，直至试样发生断裂。慢拉伸试验的这一特点要求夹具需对试样准确定位、完全固定，避免拉伸过程中因试样松动导致载荷(或应力)产生巨大波动。目前，薄壁管弧形试样多采用两端压平的方法进行夹持，但压平后将导致管材性能发生变化，而采用直接夹持方式虽能更准确地反映出薄壁管材的真实性能，但试样夹持难度较大。在现有薄壁管弧形试样高温拉伸试验夹具中，部分采用了直接夹持方式，但仍存在一些问题，如：试样定位不准确、夹持不紧固，夹具结构复杂，且多适用于夹持端圆弧对应圆心角较小的试样，而当夹持半圆形夹持端的试样时将导致夹具体积过大等。因此，针对上述问题设计出合理可靠的薄壁管弧形试样慢拉伸试验夹具，是开展薄壁管材在高温高压水环境下应力腐蚀开裂敏感性研究的前提。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种薄壁管弧形试样高温高压水慢拉伸试验夹具，可以解决现有夹具对薄壁管弧形试样定位不准确、夹持不紧固、结构复杂、尺寸大且不适合半圆形夹持端的试样等问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种薄壁管弧形试样高温高压水慢拉伸试验夹具，该夹具设有试样夹持部分和夹具转接部分，其中试样夹持部分包括凹模、凸模、定位销轴和紧固螺栓，每一凹模与凸模上下设置，并通过定位销轴和紧固螺栓连接固定，形成一组夹持单元，试样夹持部分包含两组对称设置的夹持单元；夹具转接部分包括外螺纹转接件、内螺纹转接件和连接销轴，外螺纹转接件与试样夹持部分的一组夹持单元、内螺纹转接件与试样夹持部分的另一组夹持单元均通过连接销轴实现连接。

所述夹具中的凹模和凸模的一端均为延伸端，其上设有销孔，凹模和凸模配合使用时两延伸端之间留有缝隙；凹模的另一端设有弧形凹面、通孔和销孔，凸模的另一端设有弧形凸面、通孔和销孔；所用薄壁管弧形试样两侧为夹持端，中间为标距段，二者通过圆弧过渡，且两夹持端均设有直径与标距段宽度相等的承力孔。

所述夹具中的凹模的弧形凹面半径和凸模的弧形凸面半径均取决于试样尺寸，凹模和凸模配合使用时凹面和凸面之间形成圆弧形空隙，在放置试样后，凹、凸面分别与试样夹持端外、内壁紧密贴合。

所述试验夹具中的凹模和凸模的销孔与试样承力孔尺寸相等，通过插入与之配合的销轴，实现试样的准确定位，并将试样标距段露于夹具外侧；凹模和凸模的通孔通过插入螺栓进行紧固连接，使试样自由度为零，实现试样的完全固定。

所述试验夹具中的凸模的弧形凸面下方留有平台，该平台为夹持端因加工误差导致的多余部分留出空间。

所述试验夹具中的内螺纹转接件、外螺纹转接件的一端均设有凹形槽，凹形槽侧壁上设有销孔，内螺纹转接件的另一端设有内螺纹，外螺纹转接件的另一端设有外螺纹。

所述试验夹具中的内螺纹转接件、外螺纹转接件一端的凹形槽放置凹模和凸模的延伸端，侧壁销孔则与凹模和凸模的延伸端销孔圆心重合，通过销轴配合连接。

所述试验夹具中的外螺纹转接件通过端部外螺纹固定于支架底座上，内螺纹转接件通过端部内螺纹与拉伸轴进行螺纹连接。

本实用新型的优点及有益效果是：

1、本实用新型所提供的夹具中凹凸模通过配合使用定位销轴和紧固螺栓，将试样准确定位、完全紧固，避免慢拉伸过程中试样打滑。

2、本实用新型所提供的夹具中凹凸模分别加工有弧形凹凸曲面，能与弧形试样夹持端的内外壁紧密贴合，适用于具有圆弧形夹持端的薄壁管试样。

3、本实用新型所提供的夹具能使拉伸轴与试样具有较高的同轴度，防止试样承受附加弯矩作用。

4、本实用新型所提供的夹具结构简单，组装与拆卸方便，可实现精确定位并完全固定试样，能开展薄壁管弧形试样在高温高压水环境下的慢拉伸试验，研究薄壁管材的应力腐蚀开裂敏感性。

附图说明

图1是本实用新型的装配示意图。

图2是本实用新型的分解结构示意图。