一種板狀試樣拉伸夾具的制作方法

本實用新型屬于夾具領域，更具體地，涉及一種板狀試樣拉伸夾具。

背景技術：

高溫合金是航空航天發動機熱端部位使用的關鍵材料，在先進的航空發動機上，高溫合金用量占發動機總量60％以上。此類合金材料的力學性能，包括常溫/高溫拉伸性能、疲勞性能等是衡量在高溫工作條件下材料的重要的指標。

目前，金屬材料測試性能常采用拉伸試驗機，在進行高溫測試時，采用螺紋連接結構，利用被測試的試樣與拉伸試驗機的拉桿進行螺紋連接。雖然此種試樣在試驗過程中與試驗機拉桿的連接非常緊固，但依然存在許多不足之處。

專利文獻CN102928288A公開了一種拉伸試驗夾具，包括主夾板、副夾板和墊塊，主夾板下部設置有面板螺栓孔，主夾板、副夾板、墊塊通過固定螺栓連接；副夾板可以在固定螺栓上滑動；主夾板設有第一限位螺栓；墊塊設置有第二限位螺栓。該夾具適用于表面光滑、且垂直夾具表面不宜施加較大自鎖力、形狀不規則的試件的拉伸試驗夾具，解決形狀不匹配，依靠增加自鎖力提高摩擦而使試件端部破壞的問題。但是專利文獻CN102928288A公開的拉伸試驗夾具存在如下問題：

(1)在試樣加工方面，由于采用螺紋連接，對于試樣的加工精度要求較高，在被測試試樣的強度較高時，如鎳基高溫合金，具有較高的強度和硬度，進行機加工時，需要優質的刀具才能進行加工，無疑增加了試樣加工成本。其他硬度高(HRC＞50)的難加工材料，例如高強模具鋼以及金屬陶瓷等，采用機加工方法難以加工。與此同時，對于采用螺紋結構的夾具，無法對小尺寸的試樣進行測試。

(2)結構方面，螺紋試樣與夾具的螺紋在長時間、高溫條件工作時，容易發生氧化和燒結現象，造成試樣與夾具脫扣等一系列問題。若夾具螺紋時效或者連接情況不佳時，需要重新安裝夾具與被測試試樣，浪費時間和人力物力。

技術實現要素：

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供一種板狀試樣拉伸夾具及其使用方法，其目的在于通過在夾具體的端部設有一個貫穿夾具的縱向凹槽，可以對各種高強度、高硬度及難加工的試樣進行拉伸試驗，有效克服了現有技術中螺紋連接對試樣的加工精度要求高的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供一種板狀試樣拉伸夾具，其特征在于，該夾具包括：夾具體，其一端設有銷釘孔，并通過銷釘與拉力試驗機連接桿連接，用于保證測試拉力、夾具以及測試件的中軸線重合，所述夾具體的另一端設有一個貫穿夾具的縱向凹槽，所述凹槽的底部為樣品槽，樣品槽的寬度比試件的厚度稍大，用于保證試樣可以放進所述夾具體中進行拉伸試驗。

進一步地，所述凹槽的底部為圓弧形，所述圓弧的曲率半徑與試樣的圓弧曲率半徑一致，用于保證所述試樣在拉伸過程中與所述夾具體緊密貼合。

進一步地，所述凹槽在靠近夾具體端部部分為平行部分，所述平行部分與試樣平行段的寬度一致，用于保證在試樣裝載過程中,夾具、試樣、拉力處于平行狀態。

進一步地，所述凹槽進行倒角處理，以避免應力集中。

進一步地，所述夾具體的材料為高強度鎳基高溫合金材料。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：

(1)本實用新型的拉伸夾具，通過在夾具體的端部設有一個貫穿夾具的縱向凹槽，可以對各種高強度、高硬度及難加工的試樣進行拉伸試驗，有效克服了現有技術中螺紋連接對試樣的加工精度要求高的問題。

(2)本實用新型的拉伸夾具，夾具體一端設有銷釘孔，并通過銷釘與拉力試驗機連接桿連接，用于保證測試拉力、夾具以及測試件的中軸線重合，裝載方便，保證同心度，夾具與試樣連接穩固。

(3)本實用新型的拉伸夾具，所述夾具體的材料為高強度鎳基高溫合金材料，可以實現實驗溫度范圍從室溫到1000℃，擴大了試驗溫度范圍，并且有效解決了現有技術中螺紋連接，在高溫條件下容易發生氧化和燒結的問題。

(4)本實用新型的拉伸夾具，對試樣要求較低，試樣加工方便，可采用低成本的線切割方式對樣品進行加工，可在任意方向取樣，可以測試小尺寸試樣，降低試驗成本，節省資源。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的一種板狀試樣拉伸夾具涉及的試驗裝置整體示意圖圖；

圖2為本實用新型實施例的一種板狀試樣拉伸夾具示意圖。

圖1和圖2中，1-拉力試驗機上連接桿，2-銷釘，3-上夾具體，4-測試樣件，5-下夾具體，6-拉力試驗機下連接桿，7-銷釘孔，8-樣品槽。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

圖1為本實用新型實施例的一種板狀試樣拉伸夾具涉及的試驗裝置整體示意圖圖；圖2為本實用新型實施例的一種板狀試樣拉伸夾具示意圖。如圖1和圖2所示，一種板狀試樣拉伸夾具，上部通過銷釘2連接到拉力測試機上連桿1上，夾具上部與拉力測試機上連桿1以及銷釘孔7與銷釘2之間通過間隙配合進行連接，保證了測試樣4在實驗過程中始終保持軸向，并保證了測試拉力與夾具以及測試件的中軸線重合。

如圖1所示，夾具下端存在一個貫穿夾具的縱向凹槽，凹槽圓弧部分曲率半徑與片狀拉伸試樣圓弧過度曲率半徑一致，保證樣品在拉伸過程中兩端受理均勻，下端平行部分與試樣平行段寬度一致，保證在試樣裝載過程中夾具、試樣、作用力處于平行狀態。

凹槽上部為樣品槽8，樣品槽8的寬度比樣品厚度稍大，既保證了試樣4可以無阻礙的放進夾具中，又能有效保證其試樣厚度方向軸線與拉力軸線平行。

如圖1所示，下夾具體5的結構與上夾具體3的結構相同。

在進行拉伸時，先將上夾具體3與測試機上連桿1連接，待試樣放進凹槽后，再將下夾具體5與測試機下連桿6連接，最后將試樣4裝進樣品槽8中，調節測試機上下連桿的高度，使試樣保持垂直狀態。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。