一種焊接拘束應力可調試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊接拘束應力可調試驗裝置。
【背景技術】
[0002]焊接凝固裂紋是焊接構件中危害最大的缺陷之一，是冷裂紋、再熱裂紋、疲勞裂紋等的產(chǎn)生因素，而且它的存在也可能會直接導致焊接結構在運行中破斷，焊接冷卻過程結構熱力學特性是焊接凝固熱裂紋產(chǎn)生與擴展的關鍵因素，焊接冷卻過程結構呈現(xiàn)出來的熱力參數(shù)變化規(guī)律直接可以表征凝固熱裂紋產(chǎn)生與擴展狀態(tài)；因此，實現(xiàn)對焊接過程熱力參數(shù)、應力應變的有效測量與獲取，是實現(xiàn)分析凝固熱裂紋產(chǎn)生與擴展的物理本質和預測焊接凝固熱裂紋的重要手段，進而為焊接凝固熱裂紋的抑制提供重要基礎數(shù)據(jù)和依據(jù)。
[0003]焊接凝固熱裂紋在線檢測的關鍵在于尋找和選擇能夠全面表征焊接過程凝固熱裂紋形成與擴展運動狀態(tài)產(chǎn)生的物理信息，可調拘束試驗方法不僅能夠比較直觀的反映出材料凝固裂紋敏感性的裂紋總長度，條數(shù)等參數(shù)，還能夠定量的測出材料產(chǎn)生裂紋的臨界變量、脆性區(qū)間、描繪出凝固塑形曲線，同時我們也能夠通過信號來掌握焊接凝固裂紋的動態(tài)過程；焊接拘束度表示焊接件在焊接時所受的拘束程度的大小，它是研宄焊接裂紋的一個重要力學參數(shù)，隨著特種高強鋼在越來越多的結構中采用，過大的焊接拘束度所致的冷裂紋問題越來越嚴重，而傳統(tǒng)的焊接拘束度評定所需設備結構復雜、試驗方法繁瑣、試驗條件苛刻。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種焊接拘束應力可調試驗裝置，能快速方便精確測定焊接件冷裂臨界拘束度和臨界拘束應力，為制定合理的焊接工藝參數(shù)及技術條件提供科學依據(jù)；并且使用方便，結構科學合理，生產(chǎn)工藝簡便，制造成本較低，易于普及推廣。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，一種焊接拘束應力可調試驗裝置，它包括施力單元、夾具單元、主體單元，所述夾具單元安置于主體單元上的兩橫桿之間，所述施力單元對應主體單元上的焊件設置，并經(jīng)可調螺桿施壓于焊件；所述夾具單元包括上壓板、螺栓、下壓板，焊件經(jīng)螺栓穿過上壓板、下壓板壓緊固定于主體單元上。
[0006]為了實現(xiàn)結構、效果優(yōu)化，其進一步的措施是:所述上壓板、下壓板上均設有腰形槽；所述可調螺桿上端設有圓柱臺階，該圓柱臺階上設有通孔，該可調螺桿的下端為球頭；所述施力單元包括可調螺桿、杠桿、固定裝置及應力施加底座，所述可調螺桿經(jīng)應力施加底座可向焊件施加壓力；所述固定裝置包括上側橫板、脊柱槽鋼、下側橫板，該固定裝置經(jīng)下側橫板與主體單元連接；所述杠桿穿過圓柱臺階上的通孔與可調螺桿連接；所述主體單元為長方形支架，其前端設有方形臺階，該方形臺階上設有三角形筋板，所述方形臺階的前端側與固定裝置連接；所述長方形支架上設有數(shù)根橫桿，橫桿之間的間距均為S ;所述應力施加底座上端設有錐形沉頭孔與可調螺桿的球頭端配裝，該應力施加底座下部設有壓力傳感器放置腔，該壓力傳感器放置腔共三個并均勻分布于同一圓上；所述上壓板、下壓板分別安置于橫桿的上下側，該上壓板、下壓板的寬度H大于橫桿之間的間距S，所述壓力傳感器放置腔內設置壓力傳感器并經(jīng)壓力信號采集模塊連接計算機單元，經(jīng)壓力信號采集模塊對模擬信號轉化為數(shù)字信號進行顯示和儲存，實現(xiàn)對焊件的冷裂臨界拘束度和臨界拘束應力的實時監(jiān)測。
[0007]本發(fā)明涉及一種焊接拘束應力可調試驗裝置，它包括施力單元、夾具單元、主體單元，所述夾具單元安置于主體單元上的兩橫桿之間，所述施力單元對應主體單元上的焊件設置，并經(jīng)可調螺桿施壓于焊件；所述夾具單元包括上壓板、螺栓、下壓板，焊件經(jīng)螺栓穿過上壓板、下壓板壓緊固定于主體單元上的技術方案；它能快速方便測定焊接件冷裂臨界拘束度和臨界拘束應力，為制定合理的焊接工藝參數(shù)及技術條件提供科學依據(jù)；并且使用方便，結構科學合理，生產(chǎn)工藝簡便，制造成本較低，易于普及推廣。
[0008]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術所產(chǎn)生的有益效果:
(I )本發(fā)明采用應力施加螺桿底部為球頭的技術方案，隨著焊件被折彎造成應力施加底座與螺桿之間的相對角度會發(fā)生變化，球面能夠保障螺桿與底座之間不會被因為點接觸而損壞；
(II)本發(fā)明的主體單元設方形臺階和兩側加強筋板、臺階上側設三角加強筋板能夠滿足實驗裝置將焊件折彎一定角度的同時保障臺身的強度，有利于焊接件在應力施加底座的作用下發(fā)生彎曲，方便測定焊接件的冷裂臨界拘束度和臨界拘束應力；
(III)本發(fā)明采用壓板的寬度大于橫桿之間的間隙，可使壓板不會從橫桿的間隙中掉下，并且能保證有效夾緊焊件；
(IV)本發(fā)明采用的應力施加底座內置型腔可安裝壓力傳感器，三個壓力傳感器呈圓形均勻分布，能對焊件施加壓力的同時有效保證精確測量焊接件的冷裂臨界拘束度和臨界拘束應力；
(V)本發(fā)明采用施力單元設置可調螺桿來施加應力，可保證連續(xù)施加應力并穩(wěn)定可靠，有效保障了測定焊接件冷裂臨界拘束度和臨界拘束應力的精度，為制定合理的焊接工藝參數(shù)及技術條件提供科學依據(jù)；
(VI)本發(fā)明可以在焊接的過程中按照試驗需求，對焊件施加壓力的同時能夠同步檢測焊接凝固裂紋產(chǎn)生的具體過程；
(VE)本發(fā)明能快速方便測定焊接件冷裂臨界拘束度和臨界拘束應力，整體結構科學合理，并且使用方便，生產(chǎn)工藝簡便，制造成本較低，無環(huán)境污染，易于普及推廣。
[0009]本發(fā)明廣泛適用于各種鋼材的焊接拘束度評定試驗使用。
[0010]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明整體結構安裝示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明夾具單元的示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明夾具單元夾緊狀態(tài)剖視圖。
[0014]圖4為本發(fā)明施力單元的示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明應力施加底座安裝剖視圖。
[0016]圖6為本發(fā)明應力施加底座的俯視圖。
[0017]圖中:1-施力單元，2-主體單元，3-夾具單元，4-焊件，5-焊縫，11-可調螺桿，111-圓柱臺階，112-通孔，113-球頭，12-杠桿，13-固定裝置，131-上側橫板，132-脊柱槽鋼，133-下側橫板，14-應力施加底座，141-錐形沉頭孔，142-壓力傳感器放置腔，21-長方形支架，211-橫桿，22-方形臺階，23-三角形筋板，31-上壓板，32-螺栓，33-下壓板。
【具體實施方式】
[0018]參照附圖，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:一種焊接拘束應力可調試驗裝置，它包括施力單元1、夾具單元3、主體單元2，