[发明专利]一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的方法

说明书

一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的方法，包括用于在待测试金属焊接管件端部产生径向恒定磁场的第一、第二恒定磁场线圈；用于在待测试金属焊接管件端部产生感应涡流的第一、第二脉冲磁场线圈；用于构成恒定磁场磁回路的第一、第二环型磁轭；第一、二环型磁轭的截面呈一带间隙的矩形框架型；所述第一、二脉冲磁场线圈中部开设有环形通槽；环形通槽环型磁轭开设的间隙对应；待测试金属焊接管件上半部分的上端位于第一环型磁轭的间隙内；待测试金属焊接管件下半部分的下端位于第二环型磁轭的间隙内。本发明可为待测试金属焊接管件提供均匀的单向拉伸脉冲电磁力；同时通过改变电磁力的脉宽，可实现不同应变率的加载。

技术领域

本发明属于金属材料测试领域，具体涉及一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的方法，主要用于金属焊接管件接头冲击强度测试。

背景技术

金属焊接管件接头的质量直接影响整个零部件的机械性能，对其进行单向拉伸冲击强度测试可校验其冲击强度。然后，现有单向拉伸测试中，采用机械力加载，存在以下问题：机械夹持施力点存在应力集中，会影响单向拉伸试验结果；加载速度慢，属于准静态加载，无法模拟高应变率下的单向拉伸冲击强度。

中国专利“一种大尺寸金属焊接管件拉伸方法(CN 106424176 A)”公开了一种大尺寸金属焊接管件拉伸方法，采用辅助槽上的圆形槽体使得金属焊接管件两端在敲打和加紧的过程中不易使金属焊接管件的未开设辅助槽的部分变形。然而采用机械加载不可避免的存在夹持点的应力集中。

中国专利“碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件拉伸性能测试方法(CN105403457B)”公开了一种碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件拉伸性能测试方法，采用胶接连接技术替代机械连接技术制备碳纤维增强树脂基薄壁复合材料管件力学拉伸试验件，并设计转接夹具将拉伸试验件装卡在力学试验机上，然后对拉伸试验件进行加载，最后得到破坏载荷和相应的变形值。该发明解决了现有碳纤维增强树脂基复合材料管材力学性能测试方法不适用于薄壁复合材料管件的问题，通过采用新型拉伸试验件制备方法，避免了机械连接导致的金属接头破坏管件的问题，为碳纤维薄壁复合材料管件提供了一种新的试验方法。然而该方法只适用于碳纤维材料，不适用于金属焊接管件。

中国专利“一种电磁冲击动态拉伸试验方法及装置(CN 102109436 B)”提供了一种电磁冲击动态拉伸试验方法及装置，将拉伸试件穿过电磁脉冲装置的中心孔，电磁脉冲装置激发强脉冲磁场，在靶材和电磁脉冲线圈之间产生电磁力的作用，使安装在靶材和支架间的拉伸试件获得直接的瞬间拉力，完成拉伸试件的动态拉伸试验。然而这一方法不适合金属焊接管件的电磁力施加。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的装置及方法，可为待测试金属焊接管件提供均匀的单向拉伸脉冲电磁力；因为不存在夹持点，不存在夹持点应力集中现象；同时通过改变电磁力的脉宽，可实现不同应变率的加载。

本发明采取的技术方案为：

一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的装置，包括：

用于在待测试金属焊接管件端部产生径向恒定磁场的第一恒定磁场线圈、第二恒定磁场线圈；

用于在待测试金属焊接管件端部产生感应涡流的第一脉冲磁场线圈、第二脉冲磁场线圈；

用于构成恒定磁场磁回路的第一环型磁轭、第二环型磁轭；

所述第一、二环型磁轭包括一空腔，第一、二环型磁轭的截面呈一带间隙的矩形框架型，第一环型磁轭的间隙开设于下边，第二环型磁轭的间隙开设于上边；

所述第一恒定磁场线圈位于第一环型磁轭空腔上部，第二恒定磁场线圈位于第二环型磁轭空腔下部；所述恒定磁场线圈连接直流电源；

所述第一脉冲磁场线圈位于第一环型磁轭空腔下部，第二脉冲磁场线圈位于第二环型磁轭空腔上部；所述脉冲磁场线圈连接脉冲电源；