[实用新型]一种利用金属构件硬度值测试残余应力的夹具

说明书

技术领域

本实用新型属于残余应力测试技术领域，具体涉及一种利用金属构件硬度值测试残余应力的夹具。

背景技术

残余应力是指构件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响；当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残留应力或残余应力。金属材料在机械加工和热加工的过程中都会产生不同的残余应力。残余应力的存在对材料的力学性能有着重大的影响，焊接件的制造和热处理过程中尤为明显。残余应力的存在，一方面工件会降低强度，使工件在制造时产生变形和开裂等工艺缺陷；另一方面又会在制造后的自然释放过程中使材料的疲劳强度、应力腐蚀等力学性能降低。从而造成使用中的问题。因此，残余应力的检测对于热处理工艺、表面强化处理工艺、消除应力工艺的效果及废品分析等都有很重要的意义。

目前，残余应力的测量方法可以分为有损和无损两大类。其中，有损测试方法就是应力释放法，也可以称为机械的方法；无损方法就是物理的方法。机械方法目前用得最多的是钻孔法，其次还有针对一定对象的环芯法。物理方法中用得最多的是X射线衍射法，其他主要物理方法还有中子衍射法、磁性法、超声法以及压痕应变法。传统的残余应力测试方法存在如下缺点：第一，对于机械测量方法，是采用机械方法将金属构件中的残余应力进行释放，通过测量残余应力释放前后的应力变化来测量残余应力。机械测量方法检测效率低，对金属构件的损伤较大，且不能对在役构件的残余应力进行分析；第二，对于物理测量方法，是基于金属构件在残余应力作用下，其晶粒的物体特性发生改变，采用物理方法测量其物理特性的变化量来测量残余应力。物理测量方法所采用的设备一般比较昂贵，操作比较复杂。目前，出现了一种基于硬度压痕的残余应力测量方法，该方法通过对金属构件的残余拉应力和硬度进行测试的，建立金属残余拉应力与表面硬度的关系并得出残余拉应力。但是，现今缺少一种操作方便、测量结果准确，测试过程中能够保持残余应力的夹具。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种利用金属构件硬度值测试残余应力的夹具，其操作方便、测量结果准确，测试过程中能够保持残余应力，设计新颖合理，结构简单，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种利用金属构件硬度值测试残余应力的夹具，其特征在于：包括用于限定被测试构件位置的定位组件和用于固定所述定位组件且防止被测试构件的残余应力松弛的固定组件，所述定位组件包括上定位件和与所述上定位件相配合的下定位件；所述上定位件包括上定位件主体、两个上连接横杆和两个上连接竖杆，两个所述上连接横杆分别水平设置在上定位件主体顶部的两侧，两个所述上连接竖杆分别竖直设置在上定位件主体底部的两端，所述上连接竖杆的内侧开设有滑槽，所述上定位件主体上开设有上定位槽；所述下定位件包括下连接横杆和下定位件主体，所述下连接横杆设置在下定位件主体的下部，所述下定位件主体的两侧设置有与滑槽配合的滑杆，下定位件上开设有下定位槽，上定位槽和下定位槽构成用于镶嵌被测试构件的定位槽；所述固定组件包括用于连接上连接横杆和下连接横杆的固定杆，所述固定杆通过上螺母与上连接横杆的底部连接，所述固定杆通过下螺母与下连接横杆的顶部连接。

上述的一种利用金属构件硬度值测试残余应力的夹具，其特征在于：所述固定杆由底部和螺纹杆部组成，所述上螺母和下螺母均与所述螺纹杆部螺纹连接。

上述的一种利用金属构件硬度值测试残余应力的夹具，其特征在于：所述固定组件包括第一固定杆和第二固定杆，所述第一固定杆穿过上连接横杆和下连接横杆的一端，所述第二固定杆穿过上连接横杆和下连接横杆的另一端，所述第一固定杆通过第一上螺母与上连接横杆的底部的一端连接，所述第一固定杆通过第一下螺母与下连接横杆的顶部的一端连接，所述第二固定杆通过第二上螺母与上连接横杆的底部的另一端连接，所述第二固定杆通过第二下螺母与下连接横杆的顶部的另一端连接。

上述的一种利用金属构件硬度值测试残余应力的夹具，其特征在于：所述被测试构件的一端通过上铆钉铆接在上定位槽内，所述被测试构件的另一端通过下铆钉铆接在下定位槽内。

上述的一种利用金属构件硬度值测试残余应力的夹具，其特征在于：所述下定位件主体内开设有用于约束被测试构件的卡槽，所述卡槽与所述定位槽相贯通。