[发明专利]一种中大尺寸试件用低温箱

说明书

技术领域

本申请涉及一种钢材和焊接接头力学性能试验用装置，尤其涉及一种中大尺寸试件用低温箱，用于钢材和焊接接头低温力学性能检测和试验。

背景技术

落锤和CTOD等试验是通过测定钢结构母材、焊材和焊接接头的全尺寸或近全尺寸试件的无塑性转变温度和规定低温下的裂纹尖端张开位移，从而更准确评定其抗低温脆性断裂性能的常用方法。将试件降至规定低温是这些试验的重要步骤，由于采用全尺寸或近全尺寸试件其规格尺寸较大。

试件的降温主要采用将试件浸没入装有一定体积和温度的冷却液的低温箱(槽)中适当时间的方法。

现有的低温箱(槽)主要有两类，一类为简易矩形低温槽，其基本全顶开盖结构，一般低温(大于-60℃)时采用低导热性有机板材粘结或热熔焊制作，深冷温度(-60～-196℃)时采用内外低温钢板中间夹保温材料制作(加工制作程序繁琐，要求高，否则保冷效果不佳)，使用时，将顶盖取下，将试件放入槽内，加入冷却介质，并调配冷却液温度，然后，扣上顶盖保温冷却，达到规定时间后，掀开顶盖，试验人员用手或工具深入冷却介质中将试件拿出进行相应试验，其具有造价较低的优点，但箱(槽)保温(冷)设计不完善，试验过程中操作者须在全敞开的较大的冷却液液面上方或之中操作，有冷量损失大，冷却介质使用量大和损耗高，操作规范性差，冻伤风险大的不足。另一类为专业低温槽设备，其为专业厂商生产，根据最低使用温度的不同分为压缩机制冷(＞-100℃)和液氮制冷(≤-100℃)两种，其具有自动控温，控温准确等优点，但设备大多适用于低温传感器等精密器件测试或夏比冲击试验用小试件(10*10*55mm)，适用中大尺寸试件的设备需定制，造价高，满足0～-196℃试验温度范围一般需配置2种设备，适用于长期连续开展大量低温试验的试验室，否则设备使用维护成本高，经济性差。

发明内容

本发明了提供了一种中大尺寸试件用低温箱，以解决目前的设备造价高、的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种中大尺寸试件用低温箱，包括：

保冷筒体(1)、保冷层(2)、保温箱(3)、保冷筒盖组件(4)、试件吊架组件(5)、外框(6)、排液管阀组件(7)、筒体连接块(8)；

所述保冷筒盖组件(4)套在所述保冷筒体(1)的顶部，可绕所述保冷筒体(1)转动；所述保冷筒盖组件(4)上设计有温度传感器(42)、搅拌杆(43)、冷却介质管组件(44)和顶盖手柄(45)，可实现冷却液的温度和液位测控和搅拌；试件吊装固定在位于所述保冷筒盖组件(4)中心的所述试件吊座组件(5)下部，插在所述保冷筒体(1)的冷却介质中降温；

所述保冷层(2)包覆所述保冷筒体(1)，两者一并嵌装在所述保温箱(3)中；

所述保温箱(3)嵌装在所述外框(6)中。

优选的，所述保冷筒体(1)为立式圆筒形结构；

所述保冷筒体(1)包括：低温钢管段(11)、筒体底板(12)、挡环(13)、筒体固定耳(14)和管接头(15)；

其中，所述筒体底板(12)和所述挡环(13)分别焊在所述低温钢管段(11)的底端和上部外壁，一对所述筒体固定耳(14)关于低温钢管段(11)轴线对称，且分别与所述低温钢管段(11)外壁和所述挡环(13)下表面焊接，两端为密封管螺纹的所述管接头(15)置于所述低温钢管段(11)下部的管壁开孔中并与管壁双面焊接。

优选的，所述保温箱(3)采用硬质泡沫保温材料，中心有与所述保冷筒体(1)和所述保冷筒盖组件(4)直径和高度匹配的阶梯盲孔。

优选的，所述保冷筒盖组件(4)包括：保冷筒顶盖(41)、温度传感器(42)、搅拌杆(43)、冷却介质管组件(44)和顶盖手柄(45)。

优选的，所述保冷筒顶盖(41)的圆形的上表面设置有同心凸台，下表面设置有同心凹台，采用低导热材料制作，所述保冷筒顶盖(41)中心设置有中心通孔，所述保冷筒顶盖(41)的上表面设置有温度传感器螺纹通孔、冷却介质管组件安装通孔、转动手柄安装盲孔；

所述温度传感器(42)为在不同高度设置有探头的多探头温度传感器；

所述搅拌杆(43)采用弧形低温钢板条内、外弧面焊接旋向相反的叶片制作，顶部焊有固定板；