[实用新型]防喷器壳体材料声发射特性试验试件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种声发射检测领域中所用的特性试验试件，具体的说是涉及一种带有能模拟结构缺陷应力状态的试件。

背景技术

防喷器是石油钻井过程中井控设备的核心装置，用于控制井口压力。防喷器在使用过程中，其内部由于受到碰撞、腐蚀、井口压力以及长期反复压力检测等因素，会产生裂纹，甚至有些新生产的防喷器，由于铸造、加工、热处理及补焊等原因也使得防喷器壳体中会存在缺陷，在定期检验过程中，采用超声波和射线方法很难发现超标缺陷；磁粉和渗透的方法均不能检测出壳体内部的缺陷，如全部返修，则费用消耗过大。声发射技术是一种评价材料或构件损伤的动态无损检测诊断技术，是利用物体内部缺陷在外力或残余应力作用下，根据信号的特点和外部条件，及时了解缺陷的目前状态，从而判断出缺陷的位置、形成的过程和发展趋势。为了达到声发射检测现场应用的目的，必须首先研究被检材料的声发射特性。

在防喷器壳体中，存在截面突变的情况，此外螺纹、开孔、材料表面划痕以及材料内部的某些缺陷等，这些地方均可视作结构件上不同形状的缺口。带有缺口的结构件受到外载荷作用，将在缺口周围发生应力和应变集中，并形成三向不等拉伸的应力状态，可能引起结构的早期失效。因此，在声发射特性试验过程中，所使用的试件应能模拟防喷器壳体中带有缺陷时的应力状态。而现有的防喷器壳体材料声发射特性试验试件的主体表面是光滑的，不能对壳体材料中带有缺陷的状态进行模拟和研究，也就不能指导现场应用。另外，常规试验试件，是直接夹持在试验机上的，试件上没有专门的卡夹结构，一方面不方便夹持，另一方面夹持的也不牢固，导致拉伸过程中试件整体受力不均、试验结果不准确现象的发生。

发明内容

针对背景技术中所述的情况，本实用新型提供一种防喷器壳体材料声发射特性试验时所用的试件。该试件充分考虑了壳体材料中存在缺陷的问题，为研究壳体材料具有缺陷时的声发射特性提供保障，为防喷器壳体材料的现场检测提供理论依据。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种防喷器壳体材料声发射特性试验试件，其主体为阶梯轴状，主体沿轴向分为三段，其中间段为材料试验段，两端为夹具夹持段，每个夹具夹持段分为卡夹部和夹口防脱部，其中卡夹部与材料试验段相连，卡夹部的直径大于材料试验段的直径，夹口防脱部的直径大于卡夹部的直径；另外，在材料试验段的中段还设置有圆周缺口，该圆周缺口的断面形状为V字形。

优选上述夹具夹持段的其中一个圆端面为打磨抛光面。

本实用新型的有益效果：本申请的试验试件，在材料试验段上设置V字形圆周缺口，用于模拟防喷器壳体中存在缺陷时的应力状态，方便研究该材料在缺陷状况下的声发射特性。另外，本申请试件的一侧圆端面经过打磨抛光处理，可确保固定在该端面上的声发射传感器处于最佳的工作状态，还有的是，本申请的试件两端设置了专用的夹持结构， 试件受力均匀，夹持稳固，有利于获得准确的试验结果。

附图说明

图1是本实用新型的防喷器壳体材料声发射特性试验试件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图将对本实用新型作进一步说明：

如附图1所示，一种防喷器壳体材料声发射特性试验试件，其主体为阶梯轴状，主体沿轴向分为三段，其中间段为材料试验段1，两端为夹具夹持段2，每个夹具夹持段2分为卡夹部22和夹口防脱部21，其中卡夹部22与材料试验段1相连，卡夹部22的直径大于材料试验段1的直径，夹口防脱部21的直径大于卡夹部22的直径，并在材料试验段1的中段设置圆周缺口11，该圆周缺口11的断面形状为V字形。另外，对夹具夹持段2的其中一个圆端面进行打磨抛光处理，以便贴放声发射传感器。

该试验试件能够在拉伸实验机上完成拉伸过程的声发射监测，完成防喷器壳体材料的声发射特性试验，并利用试件上的V型圆周缺口，模拟防喷器壳体材料中存在缺陷时的应力状态。