[实用新型]一种辐照后石墨材料劈裂拉伸试验专用夹具

说明书

本实用新型公开了一种辐照后石墨材料劈裂拉伸试验专用夹具，包括2个对称设置的高温拉杆，所述高温拉杆的外侧端与设备可拆卸式固定，2个高温拉杆的内侧端分别连接有上压头和下压头，所述上压头的夹持端在径向上设置有径向卡槽，所述径向卡槽过上压头的夹持端中心，所述径向卡槽的长度与上压头的夹持端直径一致，所述径向卡槽的槽底部为与样品尺寸匹配的弧形，所述下压头的夹持端在径向上设置有径向凹槽，所述径向凹槽过下压头的夹持端中心，所述径向凹槽的长度为下压头的夹持端的半径与样品厚度的一半之和，所述径向凹槽的弧度与样品的外径匹配。本实用新型解决了现有试验夹具导致试样不易保证对中、样品在试验台面易滚动的问题。

技术领域

本实用新型涉及辐照后检验技术领域，具体涉及一种辐照后石墨材料劈裂拉伸试验专用夹具。

背景技术

核石墨材料是一种重要的中子慢化剂材料和反射材料，被广泛应用于核反应堆。高温气冷堆和熔盐堆是第四代六种核反应堆的重要候选堆型。核石墨材料是高温气冷堆堆芯唯一可选择的结构材料和反射材料，堆芯容器内几乎全部是炭石墨材料。钍基熔盐堆选用核石墨做中子慢化剂、反射体以及熔盐流动的通道。在反应堆内经过辐照后，核石墨的性能(比如尺寸、强度、电阻率、热导率等)发生改变，对于一种新石墨的反应堆应用来说，辐照效应评估是必不可少的。

在正常运行工况下，由于石墨材料的各向异性，堆内石墨会不可避免地受到拉伸应力，对堆内石墨构件结构设计的评价及估算石墨在堆内的寿命等均需与其拉伸强度有关的参数，因此了解石墨的拉伸强度非常重要。直接拉伸试验较劈裂拉伸试验得到的结果更优越，但是石墨属脆性材料，要将其加工成细长的圆柱体比较费工，而且加工成品率很低，同时要使夹具拉力与试件轴线保持重合也比较困难，一般情况下使用劈裂拉伸试验法。劈裂拉伸试验将经加工的圆盘状试件，横置于压力机的承压板间，加载使试件沿径向产生张拉破坏，以求石墨材料的抗拉强度，得到石墨辐照前后强度性能的变化。劈裂拉伸试验通常石墨圆片样品尺寸较小，热室内通过机械手操作装卸样品困难，且试验过程不易保证样品对中，达不到测试标准要求。石墨材料力学试验类型较多，不同试验之间需要更换试验夹具，机械手难以完成操作，导致工作人员辐射剂量增加。因此针对石墨材料劈裂拉伸试验设计出专用夹具，能够使用机械手完成试验夹具的更换，减少工作人员受照剂量，同时保证样品在试验台面不滚动，加载中心与样品径向几何中心一致。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种辐照后石墨材料劈裂拉伸试验专用夹具，解决现有试验夹具导致试样不易保证对中、样品在试验台面易滚动的问题，方便热室内机械手装载样品。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种辐照后石墨材料劈裂拉伸试验专用夹具，包括2个对称设置的高温拉杆，所述高温拉杆的外侧端与设备可拆卸式固定，2个高温拉杆的内侧端分别连接有上压头和下压头，所述上压头的夹持端在径向上设置有径向卡槽，所述径向卡槽过上压头的夹持端中心，所述径向卡槽的长度与上压头的夹持端直径一致，所述径向卡槽的槽底部为与样品尺寸匹配的弧形，所述下压头的夹持端在径向上设置有径向凹槽，所述径向凹槽过下压头的夹持端中心，所述径向凹槽的长度为下压头的夹持端的半径与样品厚度的一半之和，所述径向凹槽的弧度与样品的外径匹配。

本实用新型所述高温拉杆为现有技术，所述外侧端具体是指2个高温拉杆的相向的一端，所述内侧端具体是指2个高温拉杆的相对的一端，所述夹持端具体是指与试样接触的一端，所述试样为圆饼状结构，具体地，所述径向卡槽贯穿上压头的夹持端，所述径向凹槽未贯穿下压头的夹持端。

本实用新型的工作原理：

将试样夹持在径向卡槽和径向凹槽之间，试样两端的弧形面分别与径向卡槽和径向凹槽的槽底部接触，所述试样的径向与上压头和下压头的轴向在同一水平面上，保证试样径向几何中心线与加载力保持一致。