[发明专利]高温合金拉扭蠕变试验组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属材料试件，尤其是一种高温合金拉扭蠕变试验组件，属于材料试验技术领域。

背景技术

固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象称为蠕变，金属材料在高温条件下，发生明显的蠕变现象非常普遍，而蠕变可能导致严重的后果。所以，一般情况下，新型的高温合金材料在实际应用之前，应该进行高温蠕变试验。高温蠕变试验在蠕变试验机上进行。尽管国外也有公司开发了可以在试件上施加拉扭组合载荷的蠕变试验机，但由于结构复杂，价格昂贵，限制其推广应用。目前，普遍使用的蠕变试验机通常只能在试件上施加拉伸载荷（或压缩载荷），其存在的不足是：只能用于研究材料在简单拉伸应力（或压应力）条件下的蠕变规律，不能模拟工程中常见的拉扭组合应力状态下材料的蠕变过程。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足, 本发明提供一种高温合金拉扭蠕变试验组件，利用该试验组件，可以在普通的单轴拉伸蠕变试验机上，进行材料的拉扭组合载荷条件下的蠕变试验。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：高温合金拉扭蠕变试验组件，包括一端夹持在与试验机机座固定连接的下夹头中的试件，其中，所述试件的另一端固定连接在扭力头上；所述扭力头外表面的形状为正棱柱，支撑在内表面为与之棱数相同的正棱柱的拉扭框架中；所述拉扭框架在框内侧壁上有凸起的框内凸台，所述框内凸台有一个与所述框内侧壁垂直的斜面A；所述扭力头在头外侧壁上有凸起的扭力凸台，所述扭力凸台有一个与所述头外侧壁垂直的斜面B；安装后相应位置处的框内凸台上的斜面A和扭力凸台上的斜面B相互贴合；所述拉扭框架连接在试验机的拉伸升降机构上。

优选地，所述拉扭框架的内壁构成正四棱柱，该正四棱柱的每一个框内侧壁上的斜面A相对于该正四棱柱底面的倾斜方向和倾斜角度均相同。

优选地，所述扭力头的外壁构成正四棱柱，该正四棱柱的每一个头外侧壁上的斜面B相对于该正四棱柱底面的倾斜方向和倾斜角度均相同。

优选地，所述试件用螺纹连接在扭力头的中心孔中。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：由于在试件的一个固定端增加了扭力头和拉扭框架，当试件被拉伸时，在扭力头和拉扭框架的斜面A、斜面B的作用下，拉伸力会派生出一个扭转力矩作用在试件上，使得试件可以在普通单轴拉伸蠕变试验机上完成拉扭组合应力状态下的蠕变试验，扩展了普通单轴拉伸蠕变试验机的应用范围。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的拉扭框架的结构示意图。

图3是本发明的扭力头的结构示意图。

其中：1—下夹头，2—扭力头，3—试件，4—拉扭框架， 5—斜面A，6—框内凸台，7—扭力凸台，8—斜面B，9—框内侧壁，10—头外侧壁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2和图3，本发明提供一种技术方案：高温合金拉扭蠕变试验组件，包括一端夹持在与试验机机座固定连接的下夹头1中的试件3，其中，所述试件3的另一端固定连接在扭力头2上；所述扭力头2外表面的形状为正棱柱，支撑在内表面为与之棱数相同的正棱柱的拉扭框架4中；所述拉扭框架4在框内侧壁9上有凸起的框内凸台6，所述框内凸台6有一个与所述框内侧壁9垂直的斜面A5；所述扭力头2在头外侧壁10上有凸起的扭力凸台7，所述扭力凸台7有一个与所述头外侧壁10垂直的斜面B8；安装后相应位置处的框内凸台6上的斜面A5和扭力凸台7上的斜面B8相互贴合；所述拉扭框架4连接在试验机的拉伸升降机构上。

为了便于制造和简化拉扭载荷比例的计算，本发明中， 优选地，所述拉扭框架4的内壁构成正四棱柱，该正四棱柱的每一个框内侧壁9上的斜面A5相对于该正四棱柱底面的倾斜方向和倾斜角度均相同。

为了便于制造和简化拉扭载荷比例的计算本，发明中，优选地，所述扭力头2的外壁构成正四棱柱，该正四棱柱的每一个头外侧壁10上的斜面B8相对于该正四棱柱底面的倾斜方向和倾斜角度均相同。

为了便于安装，本发明中，优选地，所述试件3用螺纹连接在扭力头2的中心孔中。