[发明专利]一种原位加热的热裂纹测试装置

摘要

本发明公开了一种原位加热的热裂纹测试装置。该装置包括：炉体、拉伸装置、连接杆、应力传感器、试棒、热电偶、保温层、磁场线圈、发热环、Al2O3坩埚、基座、连接夹头、水冷夹头；基座在炉体外底部；拉伸装置下有拉伸装置导轨支架，应力传感器通过连接杆与拉伸装置相连；水冷夹头夹持在试棒右端，试棒置于Al2O3坩埚内且同轴；坩埚外侧依次套有发热环、磁场线圈和保温层；热电偶预埋在坩埚外壁上；试棒加热熔化后，拉伸装置启动，调节发热环的温度，选择水冷夹头的水流量或控制磁场线圈产生磁场，得到不同冷速下，不同枝晶生长方向或等轴晶形态下试棒热裂的临界条件。该发明能定量、精确地研究金属不同晶粒形态的热裂问题。

主权项

1.一种原位加热的热裂纹测试装置，其特征在于，包括：拉伸装置、连接杆、炉体、应力传感器、试棒、热电偶、保温层、磁场线圈、发热环、Al2O3坩埚、基座、连接夹头、水冷夹头以及拉伸装置导轨支架；所述拉伸装置设置于所述炉体的外左侧，用于拉伸所述试棒；所述应力传感器、所述试棒、所述磁场线圈、所述发热环、所述Al2O3坩埚、所述连接夹头以及所述水冷夹头设置于所述炉体的炉腔内；所述基座设置于所述炉体外底部；所述拉伸装置的下端安装有拉伸装置导轨支架，所述拉伸装置能够在拉伸装置导轨支架上左右移动，在滑程任意位置锁死；所述应力传感器设置于所述炉体内的左炉门旁，通过所述连接杆与所述拉伸装置相连；所述应力传感器与所述连接夹头一端螺纹连接，所述连接夹头另一端与所述试棒螺纹连接，所述拉伸装置、所述应力传感器与所述试棒同轴度，所述应力传感器用于同步测量所述拉伸装置所施加的外力；所述水冷夹头通过夹持方式固定在所述试棒右端，用于准确控制水流量的大小，控制所述试棒在降温过程中轴向散热的快慢；所述Al2O3坩埚为一中空圆柱体，所述中空圆柱体的内径等于试棒直径，所述试棒设置于所述中空圆柱体内且与所述Al2O3坩埚同轴；所述Al2O3坩埚外侧套有发热环，所述发热环用于通入电流后，采用电阻发热，使被发热环包裹部分的试棒融化；所述发热环外侧包覆有磁场线圈，所述磁场线圈，用于引入磁场扰动金属液，控制金属液凝固生成等轴晶，从而研究所述试棒相应的热裂临界条件；所述磁场线圈外层包裹有保温层，所述磁场线圈与所述发热环之间也设置有保温层；所述热电偶预埋在所述Al2O3坩埚外壁上，用于同步测量试棒的温度；所述试棒加热熔化之后，所述拉伸装置启动后，拉伸试棒，通过调节所述发热环的温度，选择所述水冷夹头的水流量大小或控制所述磁场线圈产生磁场，分别得到不同冷速下，不同枝晶生长方向或等轴晶形态下的所述试棒热裂的临界条件。