[发明专利]一种提桶钢样氧氮棒状试样制备装置及方法

说明书

本发明公开了一种提桶钢样氧氮棒状试样制备装置及方法，涉及钢铁冶金试样制备技术领域，为解决提桶钢样氧氮棒状试样制备困难的问题；本发明包括磁座钻，其磁座钻固定部的下端固定安装有固定基座，其磁座钻活动部下端安装有圆筒状空心钻头，圆筒状空心钻头的正下方处安装有夹紧装置，夹紧装置包括左夹具和右夹具，二者相互正对的面分别开设有曲面凹槽，且两个曲面凹槽的槽底曲面均取自圆台形的提桶钢样的侧面的一部分，左夹具和右夹具至少包括一个方向上的运动自由度使两个槽底曲面对应的圆台体的中心线在分离和重合间运动；本发明结构简单，使用方便，试样制备速度快，表面不易氧化，试样表面光洁度好，符合氧氮含量检测分析的要求。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金试样制备技术领域，具体为一种提桶钢样氧氮棒状试样制备装置及方法。

背景技术

钢中全氧含量(T.O)、氮含量对钢水质量影响较大，为分析钢水中的氧氮含量生产现场主要有两种取样方式，一种是普通棒状取样器取样分析，另一种为提桶取样器取样加工成棒状样分析。普通棒状取样器取样是依靠钢水静压力取样，虽然较为便捷，但取出的试样量少且存在夹杂、缩孔、表面严重氧化等问题，检测结果与真实值存在一定的偏差；而通过提桶取样器制取的氧氮棒状试样缺陷少、可避免，且提桶钢样量大，在分析氧氮含量的同时，还可以对应进行金相分析，提高分析的对应性。对于氧氮含量要求较高的钢种(如高牌号硅钢、汽车外板等)生产以及科研试验时，为了准确分析钢水中的氧氮含量，一般要采用代表性较好的提桶样来进行氧氮试样加工、检测，授权公告号为CN104697814B的发明专利一种提桶样取样方法，即公开了这种提桶样取样方法。提桶样是上大下小的圆台样，其氧氮试样加工方法存在一定的局限性，且氧氮联测对试样表面光洁度要求很高，表面光洁度差会影响检验精度，提桶钢样在氧氮棒状试样加工时存在难度大、加工时间长的问题。

目前，提桶钢样氧氮棒状试样加工的方法主要有线切割和机加工两种，但这两种加工方法都存在一定的局限性。线切割加工时间较长、表面粗糙且由于加工时间长导致表面易氧化；机加工步骤比较繁琐，须要上下前后各切四刀再进行车制，加工时间同样较长会影响分析结果，且试样难以固定，容易造成制样失败。因此，为了提高提桶钢样制取氧氮棒状试样的加工精度和效率，缩短制样和检验周期，亟需一种提桶钢样氧氮棒状试样制备装置及方法来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提桶钢样氧氮棒状试样制备装置及方法，以解决提桶钢样氧氮棒状试样制备困难的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提桶钢样氧氮棒状试样制备装置，包括磁座钻，其磁座钻固定部的下端固定安装有固定基座，其磁座钻活动部下端安装有圆筒状空心钻头，圆筒状空心钻头的正下方处安装有夹紧装置，夹紧装置包括左夹具和右夹具，二者相互正对的面分别开设有曲面凹槽，且两个曲面凹槽的槽底曲面均取自圆台形的提桶钢样的侧面的一部分，左夹具和右夹具至少包括一个方向上的运动自由度使两个槽底曲面对应的圆台体的中心线在分离和重合间运动。

优选的，夹紧装置由左限位部件和右限位部件组成，其中左限位部件包括左气缸、左伸缩杆和左夹具，左气缸固定安装在固定基座上，左伸缩杆的两端分别与左气缸和左夹具固定连接；右限位部件包括右气缸、右伸缩杆和右夹具，右气缸固定安装在固定基座上，右伸缩杆的两端分别与右气缸和右夹具固定连接，左气缸与右气缸的推动方向相反。

优选的，磁座钻还装有冷却系统，包括冷却水箱、水流开关和水管，其中冷却水箱固定安装在磁座钻固定部的一侧，水流开关设置于冷却水箱外侧，水管的一端连通冷却水箱，另一端延伸至圆筒状空心钻头下方，水管设有阀门，水流开关控制其打开和关闭。

优选的，固定基座位于夹紧装置的正下方处开设有试样收集槽。

优选的，固定基座通过若干个固定螺栓与磁座钻固定部固定连接。

优选的，圆筒状空心钻头为内部空心的圆筒状，且其空心的深度大于安装在夹紧装置上的提桶钢样的厚度。