[发明专利]一种金属材料应力松弛试验引伸计装置和试验方法

权利要求书

1.一种金属材料应力松弛试验引伸计装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备及安装应力松弛试件和热变形试件，并依次安装好第一长支架、第二长支架、第一短支架、第二短支架、第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、第一弹性片、第二弹性片及第一应变片和第二应变片，关闭加热炉门；

通过计算机设置加载载荷大小、应力松弛试验温度、试件标距和横截面积S；

加载至预定载荷F后，获取应力松弛试件变形量X，由胡克定律F＝K·X计算得到弹性系数K，由公式计算得到应力松弛试件的应力值σ；

在加热至预定温度过程中，以一定频率采集热变形试件的弹性变形增加量ΔX，并同时使应力松弛试件增加相同的变形量ΔX，由胡克定律计算此时应力松弛试件的实际外加载荷值F′，并计算应力松弛试件的实际应力值σ′；

加热至预定的应力松弛试验温度，依次进行保温、降温和卸载，由实时计算得到的应力松弛试件的实际应力值σ′绘制真实的应力松弛曲线；

所述装置包括应力松弛试验系统和热变形试验系统两部分，所述应力松弛试验系统包括应力松弛试件、第一长支架、第一短支架、第一滑轮、第二滑轮、第一弹性片和第一应变片，所述热变形试验系统包括热变形试件、第二长支架、第二短支架、第三滑轮、第四滑轮、第二弹性片和第二应变片；

所述应力松弛试件上端安装在上高温拉杆左侧的U形槽内并使用第一销轴固定，下端安装在下高温拉杆左侧的U形槽内并使用第二销轴固定，所述热变形试件上端活动安装在所述上高温拉杆右侧的U形槽内，下端安装在所述下高温拉杆右侧的U型槽内并使用所述第二销轴固定；

所述第一长支架上端固定安装在所述应力松弛试件上靠近所述上高温拉杆的位置，下端连接在所述第二滑轮的滑轮轴上，所述第一短支架上端固定安装在所述应力松弛试件上靠近所述下高温拉杆的位置，下端连接在所述第一滑轮的滑轮轴上；所述第二长支架上端固定安装在所述应力松弛试件上靠近所述上高温拉杆的位置，下端连接在所述第二滑轮的滑轮轴上，所述第一短支架上端固定安装在所述应力松弛试件上靠近所述下高温拉杆的位置，下端连接在所述第一滑轮的滑轮轴上；

所述下高温拉杆的左侧壁上开设有一个矩形的第一凹槽，所述第一滑轮和第二滑轮均放置在该第一凹槽内；所述下高温拉杆的右侧壁上开设有一个矩形的第二凹槽，所述第三滑轮和第四滑轮均放置在该第二凹槽内；

所述第一弹性片两端分别固定安装在所述第一滑轮的滑轮轴和所述第二滑轮的滑轮轴上，所述第一应变片安装在所述第一弹性片上，每个所述第一应变片均通过信号线与测试仪器相连；所述第二弹性片两端分别固定安装在所述第三滑轮的滑轮轴和所述第四滑轮的滑轮轴上，所述第二应变片安装在所述第二弹性片上，每个所述第二应变片均通过信号线与测试仪器相连。

2.如权利要求1所述的金属材料应力松弛试验引伸计装置，其特征在于，所述应力松弛试件上具有两组凸耳：应力松弛上凸耳和应力松弛下凸耳，每组凸耳均包括高度相同且位于所述应力松弛试件前后侧面上的两个凸耳，所述应力松弛上凸耳和应力松弛下凸耳分别位于所述应力松弛试件上靠近所述上高温拉杆和下高温拉杆的位置；所述热变形试件上也具有两组凸耳：热变形上凸耳和热变形下凸耳，所述热变形上凸耳和所述应力松弛上凸耳的高度相同，所述热变形下凸耳和所述应力松弛下凸耳的高度相同；

所述第一长支架上端的叉形接口与所述应力松弛试件上的应力松弛上凸耳连接并使用第三轴销固定，所述第一短支架上端的叉形接口与所述应力松弛试件上的应力松弛下凸耳连接并使用第四轴销固定；所述第二长支架上端的叉形接口与所述热变形试件上的热变形上凸耳连接并使用第三轴销固定，所述第二短支架上端的叉形接口与所述热变形试件上的热变形下凸耳连接并使用第四轴销固定。

3.如权利要求1所述的金属材料应力松弛试验引伸计装置，其特征在于，所述第一凹槽一侧壁上固定安装有一个第一L形挡板，该第一L形挡板一侧壁与所述第一凹槽的底面平行，另一侧壁向所述第一凹槽的底面延伸，使所述第一L形挡板11与所述第一凹槽之间形成半封闭的第一轨道仓，所述第一滑轮和第二滑轮分别上下放置在所述第一轨道仓内；所述第二凹槽一侧壁上固定安装有一个第二L形挡板，该第二L形挡板一侧壁与所述第二凹槽的底面平行，另一侧壁向所述第二凹槽的底面延伸，使所述第二L形挡板与所述第二凹槽16之间形成半封闭的第二轨道仓，所述第三滑轮和第四滑轮分别上下放置在所述第二轨道仓内。

4.如权利要求3所述的金属材料应力松弛试验引伸计装置，其特征在于，所述第一L形挡板的宽度小于所述第一凹槽的宽度，使所述第一L形挡板与所述第一凹槽的侧壁之间存在间隙，所述第一短支架的末端穿过该间隙与所述第一滑轮的滑轮轴连接，所述第一长支架的末端也穿过该间隙与所述第二滑轮的滑轮轴连接；所述第二L形挡板的宽度小于所述第二凹槽的宽度，使所述第二L形挡板与所述第二凹槽的侧壁之间存在间隙，所述第二短支架的末端穿过该间隙与所述第三滑轮的滑轮轴连接，所述第二长支架的末端也穿过该间隙与所述第四滑轮的滑轮轴连接。