[发明专利]一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置和方法

权利要求书

1.一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置，其特征在于，包括电子万能试验机、脉冲电源(1)、挂式拉伸夹具；所述电子万能试验机包括上横梁(3)和下横梁(4)，所述上横梁(3)与所述下横梁(4)平行设置，所述挂式拉伸夹具两端分别与所述上横梁(3)和所述下横梁(4)可拆卸连接，所述脉冲电源(1)与所述挂式拉伸夹具电性连接，所述挂式拉伸夹具上套设有加热炉(2)，所述挂式拉伸夹具上设置有冷却水循环装置，所述冷却水循环装置位于所述加热炉(2)上方。

2.根据权利要求1所述的一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置，其特征在于：所述挂式拉伸夹具包括第一夹具(5)和第二夹具(6)，所述下横梁(4)顶端和所述上横梁(3)底端均固定连接有连接管，所述第一夹具(5)、所述第二夹具(6)通过所述连接管分别与所述上横梁(3)、所述下横梁(4)可拆卸连接，所述第一夹具(5)和所述第二夹具(6)对应设置，所述第一夹具(5)和所述第二夹具(6)均与所述脉冲电源(1)电性连接，所述冷却水循环装置位于所述第一夹具(5)顶端。

3.根据权利要求2所述的一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置，其特征在于：所述冷却水循环装置包括主连接杆(9)，所述主连接杆(9)顶端与所述上横梁(3)上的所述连接管可拆卸连接，所述主连接杆(9)底端可拆卸连接有第一夹具(5)，所述主连接杆(9)与所述第一夹具(5)之间设置有隔热圆盘(10)，所述主连接杆(9)两侧均固定连接有端口(11)，所述主连接杆(9)内开设有空腔，两所述端口(11)与所述空腔连通，两所述端口(11)分别与循环水泵(12)的进水口和出水口连通。

4.根据权利要求3所述的一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置，其特征在于：所述第一夹具(5)包括可拆卸连接在所述主连接杆(9)底端的第一绝缘杆(51)，所述第一绝缘杆(51)底端可拆卸连接有第一导电杆(52)，所述第二夹具(6)包括第二绝缘杆(61)，所述第二绝缘杆(61)与所述下横梁(4)上的所述连接管可拆卸连接，所述第二绝缘杆(61)顶端可拆卸连接有第二导电杆(62)，所述第一导电杆(52)和所述第二导电杆(62)上均可拆卸连接有挂式夹头，两所述挂式夹头对应设置，两所述挂式夹头之间设置有拉伸试样和测温热电偶，所述测温热电偶和所述拉伸试样对应设置，所述第一导电杆(52)和所述第二导电杆(62)上均开设有连接孔，两所述连接孔均与所述脉冲电源(1)电性连接，所述加热炉(2)位于两所述连接孔之间。

5.根据权利要求4所述的一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置，其特征在于：所述挂式夹头远离所述电子万能试验机的一端开设有配合面(7)，所述配合面(7)底端固定连接有两承载台(8)，两所述承载台(8)与所述配合面(7)之间开设有水平卡槽(13)，两所述承载台(8)之间开设有竖向卡槽(14)。

6.根据权利要求3所述的一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置，其特征在于：所述主连接杆(9)、所述隔热圆盘(10)的材质为钢材质。

7.根据权利要求4所述的一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置，其特征在于：所述第一绝缘杆(51)、所述第二绝缘杆(61)材质为氧化铝陶瓷，所述第一导电杆(52)、所述第二导电杆(62)、所述挂式夹头材质为镍基高温合金。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种高温合金材料用脉冲电流辅助高温拉伸的装置的使用方法,其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：拉伸试样的制备：采用线切割方式制备片状拉伸试样，打磨拉伸试样；

步骤二：试样安装及参数设定：调整加热炉(2)位置使其与挂式拉伸夹具同轴心，且位于其中部；设置加热炉(2)温度参数，开始加热，其加热范围是300-1100℃，开启冷却水循环装置，达到指定温度；开启炉门采用专用夹具快速将试样置于挂式拉伸夹具；启动电子万能试验机，下横梁(4)固定，缓慢移动上横梁(3)使试样拉紧，关闭炉门保温至预定时长；脉冲电源(1)与挂式拉伸夹具形成闭合回路；设置脉冲电源(1)参数，启动脉冲电源(1)；

步骤三：进行拉伸实验：运行电子万能试验机，得到试样在脉冲电流辅助高温拉伸过程的应力-应变曲线，直到试样断裂，关闭脉冲电源(1)，打开炉门，用专用夹具取下并更换试样，重复步骤二的部分操作，至全部试样测试完毕，结束实验。