[发明专利]一种焊接拘束应力测试方法及装置

权利要求书

1.一种焊接拘束应力测试方法，包括以下步骤：

分别对对第一待焊接件和第二待焊接件进行固定；

分别测量第一待焊接件和第二待焊接件角度偏转量和/或第一待焊接件和第二待焊接件的尺寸大小，并通过一焊接拘束应力测试装置测量第一待焊接件和第二待焊接件的拘束应力。

2.根据权利要求1所述的焊接拘束应力测试方法，其特征在于，

所述分别对对第一待焊接件和第二待焊接件进行固定还包括以下步骤：

将第一待焊接件和第二待焊接件分别进行水平移动，使第一待焊接件和第二待焊接件的相对端相距第一预设距离；

将第一待焊接件和第二待焊接件分别进行竖直方方向上的移动，使第一待焊接件和第二待焊接件的中心线处于同一水平线上。

3.根据权利要求2所述的焊接拘束应力测试方法，其特征在于，

焊接拘束应力测试装置按照以下步骤测试第一待焊接件和第二待焊接件的拘束应力，包括：

拘束应力A与变量B之间遵循胡克定律，即A＝KB；变量B＝f(c，d，e，f)，其中c为第一待焊接件和第二待焊接件在焊接过程中的位移、K为第一待焊接件和第二待焊接件的弹性系数、d为第一待焊接件和第二待焊接件的直径、e为第一待焊接件和第二待焊接件的管壁厚、f为第一待焊接件和第二待焊接件的长度；

对第一待焊接件和第二待焊接件分别将进行悬臂梁处理，当第一待焊接件和第二待焊接件移动为c距离时，视为此条件下第一待焊接件和第二待焊接件的最大挠度为yZ，通过以下公式计算可对第一待焊接件和第二待焊接件施加的力F：

c＝yZ (2)

其中E为第一待焊接件和第二待焊接件的弹性模量，I_z为第一待焊接件和第二待焊接件环形截面对中性轴的惯性矩，I为第一待焊接件和第二待焊接件的长度；

第一待焊接件和第二待焊接件任意一点处的正应力计算公式为：

M_z＝Ff (4)

其中M_z为第一待焊接件和第二待焊接件截面上的弯矩，0为第一待焊接件和第二待焊接件截面任意一点到中心轴的距离，将公式(1)(2)(3)(4)进行联立得到拘束应力A的值。

4.一种焊接拘束应力测试装置，其特征在于，包括以下装置：

固定座、一侧与任意装置、地面或固定面中的任意一种进行固定；

第一固定夹紧装置(1)，对第一待焊接件(3)行水平和\或竖直固定；

第二固定夹紧装置(2)，对第二待焊接件(4)行水平和\或竖直固定；

第一升降装置(11)，与第一固定夹紧装置(1)固定连接，与固定座滑移连接，用于控制第一固定夹紧装置(1)进行升降；

第二升降装置(21)，与第二固定夹紧装置(2)固定连接，与固定座滑移连接，用于控制第二固定夹紧装置(2)进行升降；

第一平移装置(12)，与第一固定夹紧装置(1)固定连接，与固定座滑移连接，用于控制第一固定夹紧装置(1)进行水平移动；

第二平移装置(22)，与第二固定夹紧装置(2)固定连接，与固定座滑移连接，用于控制第二固定夹紧装置(2)进行水平移动。

5.根据权利要求4所述的焊接拘束应力测试装置，其特征在于，

所述第一待焊接件(3)和第二待焊接件(4)的相接处部分所处的区域设置有焊接开口。

6.根据权利要求4所述的焊接拘束应力测试装置，其特征在于，

所述固定座设置有第一滑轨，所述第一升降装置(11)设置有第一滑轮，所述第一滑轮可位于所述第一滑轨处进行滚动；

所述固定座设置有第二滑轨，所述第二升降装置(21)设置有第二滑轮，所述第二滑轮可位于所述第二滑轨处进行滚动。

7.根据权利要求4所述的焊接拘束应力测试装置，其特征在于，

所述固定座设置有第三滑轨，所述第一平移装置(12)设置有第三滑轮，所述第三滑轮可位于所述第三滑轨处进行滚动；

所述固定座设置有第四滑轨，所述第二平移装置(22)设置有第四滑轮，所述第四滑轮可位于所述第四滑轨处进行滚动。