专利名称：金属材料低温拉伸试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种试验装置，特别是一种金属材料低温拉伸试验装置。
背景技术：
现有的随着工业的发展，钢材广泛应用于低温环境中。例如压力容器、船舶、桥梁以及各种野外作业机械等。目前，国内试验机厂提供的低温拉伸试验装置一般结构复杂、操作繁琐，成本较高，而且需要对拉力试验机进行改造。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计简单合理、无需对现有拉力试验机改造、测量方便、测量结果准确、成本低的金属材料低温拉伸试验装置。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该金属材料低温拉伸试验装置，其特点是由以下部件组成
一对夹具夹持试验试样的夹具； 一个为试验试样提供密封空间的试样室； 一个为试验试样冷却提供能量的制冷装置； 一个监测试样室内温度的均勻性的测温装置； 一个测量试验试样屈服强度的引伸装置。作为优�。痉⒚魉龅氖匝矣赏馓�、内套、保温层、上封盖、下封盖组成，所述外套、保温层、内套依次由外向内层层包裹形成桶状，所述上封盖、下封盖分别密封的盖在桶状的上端和下端。作为优�。痉⒚魉龅募芯哂缮侠Ω�、下拉力杆、上销钉、下销钉组成，所述上拉力杆和下拉力杆对称的嵌在试样室的上顶和下底，上拉力杆和下拉力杆分别通过上销钉和下销钉与试验试样固定连接。作为优�。痉⒚魉龅闹评渥爸糜梢旱�、导管、喷雾器组成，所述试样室设置在试样室中，所述喷雾器通过导管与设置在试样室之外的液氮罐相连。作为优�。痉⒚魉龅牟馕伦爸糜缮喜馕麓衅�、下测温传感器、上温度显示仪、下温度显示仪组成，所述，上测温传感器、下测温传感器分别设置在试样室的对侧位置， 所述上温度显示仪与下温度显示仪分别与上测温传感器、下测温传感器相互匹配。作为优�。痉⒚魉龅囊煜低秤缮霞型�、下夹头、千分表组成，所述上夹头、下夹头的一端分别与试验试样相连，所述上夹头、下夹头的另外一端与设置在试样室之外的千分表相连。作为优�。痉⒚魉龅耐馓缀湍谔椎牟牧衔�06Crl9M10不锈钢，保温层的材料
为聚氨酯硬质泡沫。本发明同现有技术相比具有以下优点及效果由于本发明设计了一套简洁的低温拉伸装置，此装置可以装在普通拉力试验机上，能够准确、可靠的应用于低温环境的测量，并且符合国标GB/T13239-2006 (金属材料低温拉伸试验方法)，具有广泛的应用价值。本发明低温拉伸试验装置可安装在普通拉力试验机上使用，无需对拉力试验机进行改造，就可以方便、准确的测量出金属材料在低温环境下的拉伸性能。结构设计简单合理、成本低。测量方便、测量结果准确。
图1为本发明的结构示意图。图2为上拉力杆的侧面结构示意图。标号说明上拉力杆1、下拉力杆2、上销钉3、下销钉4、外套5、内套6、保温层7、 下封盖8、上封盖9、液氮罐10、导管11、喷雾器12、上测温传感器13、下测温传感器14、上温度显示仪15、下温度显示仪16、上夹头17、下夹头18、千分表19、试验试样20。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。实施例1 如图1、2所示，本发明的金属材料低温拉伸试验装置由夹具、试样室、制冷系统、测温系统和引伸系统组成。(1)夹具
夹具由上拉力杆1，下拉力杆2、上销钉3、下销钉4构成。上拉力杆1、下拉力杆2的一端可以被拉伸机夹持，另一端分别通过上销钉3、下销钉4和试验试样20连接，这样拉伸机的拉力就可以通过上拉力杆1，下拉力杆2作用到试验试样20上。(2)试样室
试验室由外套5、内套6、保温层7、下封盖8、上封盖9构成，保温层7设置在外套5和内套6之间。试样室采用内外两层，并中间加上保温材料，使试样室的温度能够稳定的达到设定的温度。下封盖8是固定的，通过焊接的方式与外套5、内套6连接在一起，防止液氮的渗漏。上封盖9是可以移动的，目的是为了试验试样20装卸时比较方便。(3)制冷装置
制冷装置由液氮罐10、导管11、喷雾器12构成。制冷装置为试验试样20冷却提供能量，液氮罐10中通入高压氮气，使液氮在压力的作用下经过导管11流入喷雾器12，液氮经过喷雾器12后，均勻的喷洒进试样室。喷雾器12的作用是使液氮雾化，试样室的温度更均勻，同时减少冷却剂的用量。(4)测温装置
测温装置由上测温传感器13、下测温传感器14、上温度显示仪15、下温度显示仪16构成。上测温传感器13、下测温传感器14分别安装在试样室的上部和下部，位置互相对称，可以分别测得上部和下部的温度，监测试样室内温度的均勻性。上温度显示仪15、下温度显示仪16把测温传感器信号转化成数字信号，显示试样室的温度。(5)引伸系统
引伸系统由上夹头17、下夹头18、千分表19构成。接触式传感器在低温环境，很难保证结果的准确性，本发明通过上夹头17、下夹头18把试验试样20拉伸时的位移通过千分表19来测量，可以计算出试验试样20的变形量，从而测出试验试样20的屈服强度。工作方式将试验试样20通过上拉力杆1、下拉力杆2连接在拉力机上，在室温下将试验试样20 —端通过下销钉4与下拉力杆2连接，另一端通过上销钉3与上拉力杆1连接，在试样标距内夹好引伸系统的上夹头17、下夹头18，在试样室内放入喷雾器12，盖好上封盖9并密封，接好喷雾器12的导管11，装好千分表19，打开液氮罐10的开关，调控试样室的温度，当达到设定温度后，调整千分表19，对拉伸机进行加载试验，开始拉伸试验，直至试验试样20断裂，试验结束。此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种金属材料低温拉伸试验装置，其特征是由以下部件组成一对夹具夹持试验试样的夹具；一个为试验试样提供密封空间的试样室；一个为试验试样冷却提供能量的制冷装置；一个监测试样室内温度的均勻性的测温装置；一个测量试验试样屈服强度的引伸装置。
2.根据权利要求1所述的金属材料低温拉伸试验装置，其特征是所述的试样室由外套、内套、保温层、上封盖、下封盖组成，所述外套、保温层、内套依次由外向内层层包裹形成桶状，所述上封盖、下封盖分别密封的盖在桶状的上端和下端。
3.根据权利要求1所述的金属材料低温拉伸试验装置，其特征是所述的夹具由上拉力杆、下拉力杆、上销钉、下销钉组成，所述上拉力杆和下拉力杆对称的嵌在试样室的上顶和下底，上拉力杆和下拉力杆分别通过上销钉和下销钉与试验试样固定连接。
4.根据权利要求1所述的金属材料低温拉伸试验装置，其特征是所述的制冷装置由液氮罐、导管、喷雾器组成，所述试样室设置在试样室中，所述喷雾器通过导管与设置在试样室之外的液氮罐相连。
5.根据权利要求1所述的金属材料低温拉伸试验装置，其特征是所述的测温装置由上测温传感器、下测温传感器、上温度显示仪、下温度显示仪组成，所述，上测温传感器、下测温传感器分别设置在试样室的对侧位置，所述上温度显示仪与下温度显示仪分别与上测温传感器、下测温传感器相互匹配。
6.根据权利要求1所述的金属材料低温拉伸试验装置，其特征是所述的引伸系统由上夹头、下夹头、千分表组成，所述上夹头、下夹头的一端分别与试验试样相连，所述上夹头、下夹头的另外一端与设置在试样室之外的千分表相连。
7.根据权利要求2所述的金属材料低温拉伸试验装置，其特征是所述的外套、内套的材料为06Crl9Nil0不锈钢。
8.根据权利要求2所述的金属材料低温拉伸试验装置，其特征是所述的保温层的材料为聚氨酯硬质泡沫。
全文摘要
本发明涉及一种金属材料低温拉伸试验装置。该金属材料低温拉伸试验装置，由以下部件组成一对夹具夹持试验试样的夹具；一个为试验试样提供密封空间的试样室；一个为试验试样冷却提供能量的制冷装置；一个监测试样室内温度的均匀性的测温装置；一个测量试验试样屈服强度的引伸装置。本发明具有无需对现有拉力试验机改造、测量方便、测量结果准确、成本低的优点。
文档编号G01N3/18GK102331374SQ20111015403
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者张恒, 李 杰, 申鹏, 颜海涛 申请人:振石集团东方特钢股份有限公司
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