[发明专利]不同直径螺柱焊接头拉伸试验测试装置及测试方法

说明书

本发明提供一种不同直径螺柱焊接头拉伸试验测试装置及测试方法，该装置包括螺柱焊接头板材端固定结构和螺柱焊接头螺柱端夹持结构。螺柱焊接头板材端固定结构包括安装台、外壳和固定件；外壳上端有置物台；外壳内的运动块开有第二通孔，第二通孔内设有第一齿条，第一调节旋转轴上的第一齿轮与第一齿条啮合。螺柱焊接头螺柱端夹持结构包括夹紧壳、主齿轮、轴承、一组第一传动机构和多组第二传动机构；主齿轮套在轴承外圈上，连接轴与轴承内圈固定；夹紧壳顶部有连接板，连接板顶部有螺纹柱。针对不同直径螺柱的夹持，第一传动机构通过主齿轮带动多组第二传动机构同时运动的过程中，第一夹持件和第二夹持件同时向内或向外运动，保证夹持的稳定性。

技术领域

本发明属于螺柱焊接头力学性能测试装置技术领域，具体涉及不同直径螺柱焊接头拉伸试验测试装置及测试方法。

背景技术

螺柱焊是将待焊螺柱一端与板件或管件表面接触后放电引弧，待接触面熔化瞬间，给螺柱一定压力完成焊接的方法，相较其他焊接方法节省时间和成本。随着高铁技术的不断发展，轻量化合金螺柱焊方法在机车蒙皮，车体框架结构等关键制造环节中应用越来越广泛。因此，螺柱焊接头及其微区力学性能测试的需求与日俱增。目前，针对螺柱焊接头的力学性能检测，主要是通过试验所测定其断面收缩率，评定接头的抗层状撕裂性能和冶金缺陷。但无法定量获得不同直径螺柱焊接头的载荷-位移曲线。因此，针对不同材料焊接板材和不同直径螺柱焊接头，有必要设计一种螺柱焊接头力学性能测试装置。

对于焊接螺柱拉伸试验，已有一些这方面的专利。

专利号201320811497.6，授权公告号CN203606214U，授权公告日20144.05.21，申请人为：上海电力建设修造厂，申报的专利：一种焊接螺柱拉伸试验夹紧装置。该装置主要通过两个压板及螺栓螺母固定板材，螺柱端直接与万能试验机行程机构连接，完成拉伸试验；然而，该装置在固定过程中螺栓螺母连接耗时长，且试验过程中不能保证焊接螺柱试样受力是否均匀。另外板材厚度较大时，不能保证夹持的稳定性；对于多个试样进行试验时，更换试样耗时长，降低了试验效率；针对螺柱较短的焊接螺柱试样，则夹持较为困难。

对于螺柱的夹持，已有一些这方面的专利。

专利号201320663970.0，授权公告号CN203566136U，授权公告日20144.04.30，申请人为：浙江吉利控股集团有限公司，发明人：赵正伟，申报的专利：一种可调节焊接螺柱用夹持装置。该装置主体为空心柱体，主体上端开有滑槽，滑槽内滑动连接夹紧滑块；通过滑动夹持滑块夹紧螺柱。但是装置的夹持孔是固定的，直径较大的螺柱无法进行夹持。

发明内容

本发明的目的是提供不同直径螺柱焊接头拉伸试验测试装置，在固定不同厚度板材端和夹持不同直径螺柱端的过程中，能够保证固定夹持的稳定性。

本发明的另一个目的是利用上述测试装置对螺柱焊接头进行测试的方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

不同直径螺柱焊接头拉伸试验测试装置，包括螺柱焊接头板材端固定结构和螺柱焊接头螺柱端夹持结构；

螺柱焊接头板材端固定结构包括安装台、外壳和两个固定件，外壳设置在安装台上；外壳上端设置有置物板，外壳与置物板固定连接；外壳侧面设置有第一通孔，第一调节旋转轴穿过第一通孔，外壳内部设置有运动块；运动块开有第二通孔，第二通孔内设置有第一齿条，第一调节旋转轴穿过第一通孔和第二通孔，位于外壳内部的第一调节旋转轴固定连接有第一齿轮；第一齿轮与第一齿条啮合；固定件为倒L型，运动块的两端分别与两个固定件的下端固定连接，固定件上部的横板位于外壳外部且位于置物板上方；