[实用新型]残余应力标定试验用框架式平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及残余应力测试技术领域，具体地指一种残余应力标定试验用框架式平台。

背景技术

残余应力是钢材由于轧制或者加工后产生的内应力。残余应力在工业生产中有很大的危害，其表现在：(1)残余应力过大，钢材在使用之前或加工过程中会发生翘曲，从而影响下料和安装，甚至会造成钢板直接报废，带来极大的经济损失；(2)对于已经服役的构件，残余应力会缩短构件的使用寿命，使构件在强度等指标上达不到设计要求，从而埋下严重的安全隐患。

残余应力的检测就是要对钢板或已服役构件的残余应力进行定量测试，为下一步的安装制造和安全性的评价提供技术支持。首先，在加工前通过测试残余应力可以确定哪些钢板是合格可以使用的，哪些是必须消应处理的；第二，对于已服役的构件，检测出由于残余应力影响使用寿命的区域或者构件，通过及时更换和处理，可以排除重大安全事故的发生；第三，残余应力测试还可以对已破坏的构件进行残余应力测试，为构件失效分析提供理论依据。

残余应力测试的方法很多，有全释放法、压痕应变法、盲孔应变法、X射线法等。这些方法各有利弊，有的由于设备原因不适用于现场作业，有的必须将钢板或构件进行切割或钻孔等破坏性的处理。相对而言，压痕应变法(又称压痕法)是一个值得推广的残余应力测试方法，一方面它几乎不对钢板或构件产生任何破坏，不会影响钢板和构件的继续使用；另一方面，设备比较简易，便于携带，适用于现场作业。

压痕法在测试之前必须对待测材料进行残余应力测试前的标定，得到该种材料的标定参数。而目前已知的标定参数只有16Mn、Q235等常见材料的标定参数。对于其他材料和新开发的材料没有相应的标定系数，如果使用相近材料的标定参数，测试结果的精确度又无法保证。因此，对已有的和新研发的材料进行残余应力标定参数测定具有重要的意义。确定残余应力标定参数的方法在GB/T24179-2009中有专门的规范，该规范中对标定试样的尺寸、测点的数量和距离都做了规定。

然而，现有的残余应力标定法在实际标定过程中，主要存在如下缺陷：(1)GB/T24179-2009规定标定板的宽度在50～100mm，厚度不小于12mm，如果标定板宽度取的太大，绝大多数的拉伸试验机无法达到吨位要求，如果取的宽度较小，测试装置的三个磁性支座无法在钢板上吸附定位，而残余应力标定试验对测试装置的定位和稳定有非常高的要求，装置的倾斜、晃动都可能造成测试数据的很大误差；(2)目前试验室较为常用的是立式拉伸试验机，这就会使得装置不能进行竖向定位，导致操作困难；(3)残余应力测试装置的底座为磁性部件，待测材料若是无磁性材料，例如奥氏体不锈钢、有色金属材料等，则不能被磁性底座吸住，那么测试装置不能吸附定位，适用范围十分有限。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种残余应力标定试验用框架式平台。该框架式平台通过顶紧螺母与标定试样固定在一起，能够整体被磁性底座吸附，为残余应力测定装置提供了吸附平台，使得残余应力标定试验既不受标定板尺寸的限制，最大限度地降低了试验对拉伸试验机吨位的要求，又不受磁性材料性质的约束，拓宽了适用范围。

为实现上述目的，本实用新型所设计的残余应力标定试验用框架式平台，包括框架本体、设置在框架本体内的垫片、以及用于固定垫片的顶紧螺母，框架本体包括两个形状相同的侧面安装板以及四根连接杆，两个侧面安装板上四个对称的顶点通过连接杆固定连接形成中空立方体形状的框架，两个侧面安装板上对称开设有若干个用于安装顶紧螺母的螺孔，螺孔优选的数量为2个。

进一步地，所述框架本体其中一面上的两根连接杆内侧对称设有两个凸起的靠尺，从而有利于标定试样在框架本体中进行定位，使标定试样和框架本体的一面保持平行。

进一步地，所述垫片呈横截面为矩形的扁平条状，其一侧扁平面设有均匀密布的横向细槽，从而增加了垫片与标定试样之间的摩擦力，其另一侧扁平面设有与螺孔相对应的圆形凹槽，既能对螺孔起到定位的作用，又能防止顶紧螺母错位和滑动。

再进一步地，所述顶紧螺母为内六角螺母，其前端3～7mm区域为光滑无螺纹的光杆，从而能与垫片上的圆形凹槽更好地抵住配合。

更进一步地，所述框架本体为磁性材质框架，能够被残余应力标定装置的磁性底座吸附，所述垫片为软金属材质垫片，避免了夹持时破坏标定试样的表面。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

其一，本实用新型使得残余应力标定试验不受标定试样尺寸的限制，在规范允许范围内可以使用宽度尽可能小的标定试样，从而最大限度地降低了试验对拉伸试验机吨位的要求。