[发明专利]一种材料的弯曲破坏温度的检测方法及装置

说明书

一种材料的弯曲破坏温度的检测方法及装置，方法为：(1)将不同待检测材料上安装加热环，加热环和待检测材料之间设置隔热层；然后放入弯曲性能测试机内；(2)向加热环通电进行加热，使待检测材料的不同局部被加热到不同温度；(3)通过弯曲性能测试机对待检测材料进行三点弯曲试验，根据首先发生破坏位置，确定弯曲破坏温度。装置包括三点受力装置、温度控制箱和加热装置，其中加热装置由多个加热环、热电偶和隔热层组成，各加热环设有电阻丝与温度控制箱连接。本发明的装置及方法利用工件快速的检测材料弯曲破坏时的温度，提高检测效率。

技术领域

本发明属于材料检测技术领域，特别涉及一种材料的弯曲破坏温度的检测方法及装置。

背景技术

在航空航天领域内存在大量复合材料类或叠层材料类工件，由于受到其内部性能的限制，普遍存在受温度影响较大的缺点；然而在工件加工过程中，必然受到热力的影响，并且在加工过程中产生的切削热可能使其性能失效。

随着加工温度的不断提高，工件在加工位置处的性能逐渐降低，此时在切削力作用下容易导致加工位置处发生分层等损伤，从而严重降低工件的加工质量；因此需要严格控制加工温度，使其低于材料的破坏温度。

为了检测材料破坏的温度，通常需要用弯曲试验的方法，具体如下：

(1)将工件加热到一定温度后，再将其固定在弯曲性能检测试验装置上进行试验，重复多次得到材料的破坏温度；

(2)将工件固定在弯曲性能检测试验装置上，再将工件加热到一定温度并保温，然后进行弯曲试验，重复多次得到材料的破坏温度。

但两种方法均只是对一个工件加热到某温度时，测量材料弯曲破坏的温度，试验过程中需要前期准备多个工件分别进行试验。这样不仅造成了人力、物力、财力的大量浪费，还加大了工作量，降低了效率，特别是某些情况下，工件数量有限或者价格十分昂贵，导致试验难以进行或者成本过高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种材料的弯曲破坏温度的检测方法及装置，其特点在于可以采用不同工件快速检测材料弯曲破坏时的大致温度，既节约了资源，降低了成本，又提高了效率。

本发明的方法按以下步骤进行：

(1)将多个待检测材料制成标准尺寸样品，在每个待检测材料的轴向安装加热环，在加热环和待检测材料之间设置隔热层；然后将多个待检测材料放入弯曲性能测试机内；

(2)向加热环通电进行加热，使各待检测材料的各局部被加热后升温，调节加热环温度，使多个待检测材料的不同局部被加热到不同温度；

(3)当多个待检测材料分别达到不同的设定温度后，通过弯曲性能测试机同时对待检测材料进行弯曲试验，根据首先发生破坏的待检测材料，对应该待检测材料在加热时的设定温度，即为该待检测材料的弯曲破坏温度。

上述方法中，所述的待检测材料为复合材料、钛合金、高温合金或不锈钢。

上述方法中，所述的标准尺寸以配合弯曲性能测试机为准。

上述的隔热层为纤维增强塑料板，粘贴在待检测材料上。

上述的加热环选用材质为铜，加热环的内部通道尺寸与粘贴有隔热层的待检测材料外部尺寸相配合。

上述的加热环上设置加热环电阻丝，加热环电阻丝通过导线与温度控制箱的电阻丝连接，通过温度控制箱对加热环进行通电加热，进而控制单个待检测材料的温度。