一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種截面直徑2?10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，包括圓桶桶芯和桶蓋，圓桶內(nèi)底側(cè)中部設(shè)置有放置試樣的盲錐孔一，中部設(shè)置有可拆卸的桶芯，上端設(shè)置有可拆卸的桶蓋，其桶壁為中空結(jié)構(gòu)的空腔，桶芯中部設(shè)置有穿過試樣的通孔，上下側(cè)設(shè)置有兩對(duì)稱的向外凸起的弧形過渡面，桶蓋下側(cè)中部設(shè)置有抵靠試樣的盲錐孔二，空腔包括外壁和內(nèi)壁，外壁上設(shè)有連通空腔的進(jìn)水口和出水口，并在外壁同一側(cè)設(shè)置有分別連通桶芯兩端型腔的兩個(gè)澆注口，將疲勞試樣一端豎直放置在制樣裝置中，并向空腔內(nèi)通冷卻水，澆注熔化的Sn凝固。本實(shí)用新型的制樣裝置具有通用性，制樣時(shí)間宿短，組織性能好，試樣定位準(zhǔn)確，制樣尺寸精確，凝固Sn厚度均勻性及結(jié)合力好。
【專利說明】
一種截面直徑2-1 Omm鋼絲疲勞試樣制樣裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，屬于材料分析測試金屬材料樣品制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]疲勞破壞是鋼繩的主要失效形式，疲勞極限(疲勞強(qiáng)度)是鋼繩或鋼絲的一個(gè)及其重要的物理量，表現(xiàn)其對(duì)周期應(yīng)力的承受能力，但是目前對(duì)鋼繩尤其是鋼絲的疲勞極限都無法測試，原因是因?yàn)榻孛嬷睆綖?-10mm的鋼絲直徑太小無法進(jìn)行機(jī)加為標(biāo)準(zhǔn)疲勞試樣，但其指標(biāo)對(duì)于指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)、客戶使用具有重要意義。本發(fā)明可制備疲勞試樣測試疲勞極限解決困擾企業(yè)的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是:提供一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，可以用于截面直徑為2-10mm的鋼絲疲勞試樣，具有通用性，耗時(shí)短，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的冋題。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，包括圓桶桶芯和桶蓋，所述圓桶內(nèi)底側(cè)中部設(shè)置有放置試樣的盲錐孔一，中部設(shè)置有可拆卸的桶芯，上端設(shè)置有可拆卸的桶蓋，其桶壁為中空結(jié)構(gòu)的空腔，所述桶芯中部設(shè)置有穿過試樣的通孔，上下側(cè)設(shè)置有兩對(duì)稱的向外凸起的弧形過渡面，所述桶蓋下側(cè)中部設(shè)置有抵靠試樣的盲錐孔二，所述空腔包括外壁和內(nèi)壁，所述外壁上設(shè)有連通空腔的進(jìn)水口和出水口，并在外壁同一側(cè)設(shè)置有分別連通桶芯兩端型腔的兩個(gè)澆注口。
[0005]優(yōu)選的，上述桶蓋與圓桶間通過螺紋連接，可快速的進(jìn)行安裝，操作方便快捷。
[0006]優(yōu)選的，上述進(jìn)水口設(shè)置在外壁靠近頂側(cè)，所述出水口設(shè)置在外壁靠近底側(cè)，與進(jìn)水口方向相反，所述空腔內(nèi)設(shè)置有多塊一端留有縫隙的隔板，相鄰隔板間錯(cuò)開設(shè)置縫隙，空腔攤開形狀為蛇形結(jié)構(gòu)，冷卻水從圓桶一側(cè)上部進(jìn)入，從另一側(cè)底部流出，能夠?qū)?nèi)壁冷卻更佳均勻，冷卻效果更好，澆注后的試樣性能更好，蛇形結(jié)構(gòu)的空腔，水流流動(dòng)的范圍更寬，內(nèi)壁的冷卻更加均勻，冷卻效果大大提高，澆注的拉伸試樣性能更好。
[0007]優(yōu)選的，上述盲錐孔一和盲錐孔二的內(nèi)徑大小從2-10mm過渡，所述桶芯設(shè)置為不同系列，包括通孔直徑2-10mm范圍內(nèi)不同的桶芯，兩端的弧形半徑根據(jù)疲勞試樣確定，能夠滿足截面直徑為2-10mm疲勞試樣制樣的要求。
[0008]優(yōu)選的，上述澆注口10為管道，其壁厚為10?15mm，采用該結(jié)構(gòu)的兩澆注口，能夠快速的實(shí)現(xiàn)澆注，壁厚能夠保證液體在澆注口內(nèi)的流動(dòng)性。
[0009]本實(shí)用新型可以對(duì)鋼絲截面直徑為2-10mm的疲勞試樣夾持部位快速增粗到大于1mm以上，達(dá)到適合鋼絲疲勞試樣的夾持尺寸，將直徑為2-10mm的疲勞試樣固定在制樣裝置內(nèi)桶的中心，然后從澆注口將熔化的金屬Sn溶液澆注到金屬材料的周圍，同時(shí)在冷卻腔內(nèi)通循環(huán)水進(jìn)行冷卻。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過圓桶、桶芯和桶蓋可適應(yīng)截面直徑為2-10mm之間的鋼絲疲勞材料兩端進(jìn)行加粗制樣，并在桶芯兩端設(shè)置向外凸起的弧形過渡面，具有通用性，采用在圓桶外進(jìn)行冷卻可將金屬Sn溶液凝固的時(shí)間宿短，同時(shí)避免了熔化的金屬Sn溶液溫度過高對(duì)金屬材料的組織產(chǎn)生影響，并且桶體中錐形的兩盲錐孔對(duì)金屬材料進(jìn)行自定位，具有定位準(zhǔn)確，保證周圍凝固的Sn金屬厚度均勻性，并且本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、裝置輕便小巧、裝卸方便、操作控制方便、制作成本低、省時(shí)省力等優(yōu)點(diǎn)，冷卻水從圓桶一側(cè)上部進(jìn)入，從另一側(cè)底部流出，能夠?qū)?nèi)壁冷卻更佳均勻，冷卻效果更好，澆注后的試樣性能更好，蛇形結(jié)構(gòu)的空腔，水流流動(dòng)的范圍更寬，內(nèi)壁的冷卻更加均勻，冷卻效果大大提高，澆注的拉伸試樣性能更好。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型蓋門的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4是本實(shí)用新型蓋門的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5是本實(shí)用新型的空腔展開結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1-圓桶，2-桶蓋，3-空腔，4-外壁，5-內(nèi)壁，6_進(jìn)水口，7_出水口，8_盲錐孔一，9-通孔，I O-澆注口，11_平臺(tái)，12-弧形過渡面，13-隔板，14-栗，15-溫度傳感器，16-桶芯，
17-盲錐孔二。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0018]實(shí)施例1:一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣方法，包括以下步驟:
[0019](I)裝樣:將截面直徑2-10mm鋼絲一端穿過制樣裝置的桶芯中心后抵靠在圓桶底側(cè)中部，蓋上桶蓋，桶芯兩端設(shè)置為弧形過渡面，保持桶芯兩端的型腔內(nèi)的鋼絲長度相等；
[0020](2)制澆注液:將低熔點(diǎn)金屬Sn放入石墨坩禍中通過箱式爐加熱到232°C以上使其熔化；
[0021](3)將步驟(2)熔化的金屬Sn溶液通過桶芯兩端型腔的澆注口澆注到步驟(I)中的圓桶型腔中，布滿金屬材料型腔的周圍，待金屬材料周圍的金屬Sn凝固后，將其從制樣裝置中取出，得到鋼絲疲勞材料試樣兩端完成制樣；
[0022](4)將步驟(3)中制得的鋼絲試樣打磨弧形過渡面，直到與中部鋼絲平滑過渡。
[0023]優(yōu)選的，在制樣前，在所述制樣裝置的圓桶、桶芯和桶蓋的內(nèi)側(cè)涂敷脫模材料層，從而防止金屬Sn溶液和制樣裝置凝固在一起，方便脫模。
[0024]優(yōu)選的，在制樣裝置的圓桶底部中心設(shè)置有固定鋼絲的盲錐孔一和桶蓋底部中心設(shè)置有盲錐孔二，鋼絲兩端頂靠在盲錐孔一和盲錐孔二中，盲錐孔一和盲錐孔二以及桶芯中心的通孔豎直方向保持同軸，確保截面在2-10mm的金屬材料固定在制樣裝置圓桶的中心，從而使金屬材料樣品周圍凝固的金屬Sn的厚度均勻。
[0025]優(yōu)選的，在上述制樣裝置圓桶的桶壁設(shè)置通入冷卻水的空腔，在所述步驟(3)中通入冷卻水對(duì)饒注的金屬Sn進(jìn)行冷卻凝固，當(dāng)恪化的金屬Sn溶液饒入金屬材料周圍時(shí)，空腔的冷卻水立即將圓桶內(nèi)金屬Sn溶液的溫度降低使其凝固，從而避免熔化的金屬Sn溶液溫度過高對(duì)金屬材料的微觀組織產(chǎn)生影響，同時(shí)加快了金屬Sn溶液凝固的速度，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
[0026]實(shí)施例2:如圖1-圖5所示，一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，包括圓桶I桶芯16和桶蓋2，圓桶I內(nèi)底側(cè)中部設(shè)置有放置試樣的盲錐孔一8，中部設(shè)置有可拆卸的桶芯16，上端設(shè)置有可拆卸的桶蓋2，其桶壁為中空結(jié)構(gòu)的空腔3，桶芯16中部設(shè)置有穿過試樣的通孔9，上下側(cè)設(shè)置有兩對(duì)稱的向外凸起的弧形過渡面12，桶蓋2下側(cè)中部設(shè)置有抵靠試樣的盲錐孔二 17，所述空腔3包括外壁4和內(nèi)壁5，外壁4上設(shè)有連通空腔3的進(jìn)水口 6和出水口 7，并在外壁4同一側(cè)設(shè)置有分別連通桶芯16兩端型腔的兩個(gè)澆注口 10。
[0027]優(yōu)選的，上述桶蓋2與圓桶I間通過螺紋連接，可快速的進(jìn)行安裝，操作方便快捷。
[0028]優(yōu)選的，上述進(jìn)水口設(shè)置在外壁靠近頂側(cè)，出水口設(shè)置在外壁靠近底側(cè)，與進(jìn)水口方向相反，空腔內(nèi)設(shè)置有多塊一端留有縫隙的隔板，相鄰隔板間錯(cuò)開設(shè)置縫隙，空腔攤開形狀為蛇形結(jié)構(gòu)，冷卻水從圓桶一側(cè)上部進(jìn)入，從另一側(cè)底部流出，能夠?qū)?nèi)壁冷卻更佳均勻，冷卻效果更好，澆注后的試樣性能更好，蛇形結(jié)構(gòu)的空腔，水流流動(dòng)的范圍更寬，內(nèi)壁的冷卻更加均勻，冷卻效果大大提高，澆注的拉伸試樣性能更好。
[0029]優(yōu)選的，上述盲錐孔一8和盲錐孔二 17的內(nèi)徑大小從2-10mm過渡，所述桶芯16設(shè)置為不同系列，包括通孔9直徑2-10mm范圍內(nèi)不同的桶芯，兩端的弧形半徑根據(jù)疲勞試樣過渡半徑確定，能夠滿足截面直徑為2-10mm疲勞試樣制樣的要求。
[0030]優(yōu)選的，上述澆注口10為管道，其壁厚為10?15mm，采用該結(jié)構(gòu)的兩澆注口，能夠快速的實(shí)現(xiàn)澆注，壁厚能夠保證液體在澆注口內(nèi)的流動(dòng)性。
[0031]優(yōu)選的，上述澆注口 10為桶蓋2外圓設(shè)置兩對(duì)稱平臺(tái)11上的通孔，采用該結(jié)構(gòu)的兩澆注口，能夠快速的實(shí)現(xiàn)澆注，并且對(duì)稱平臺(tái)將桶蓋上端設(shè)置成扁頭狀，便于擰動(dòng)桶蓋進(jìn)行裝卸。
[0032]優(yōu)選的，上述內(nèi)壁5直徑12mm、高30mm、壁厚3mm、底部厚3mm，外壁直徑25mm、高35mm，壁厚1_，桶蓋直徑I Omm、高I Omm，外壁可直接采用鋼皮焊接制作，冷卻效果更好。
[0033]實(shí)施例3:首先在制樣裝置圓桶內(nèi)壁和桶蓋內(nèi)側(cè)以及桶芯外表面刷一層脫模材料，然后將截面直徑2-10mm的鋼絲剪切成最少5倍直徑長度的初樣穿過桶芯的通孔垂直固定在制樣裝置圓桶和桶蓋的中心，樣品固定好后，將低熔點(diǎn)金屬Sn放入石墨坩禍中通過實(shí)驗(yàn)室的箱式爐加入到232°C以上使其熔化，待坩禍中的金屬Sn熔化后，用坩禍鉗將其從箱式爐中取出放在石棉網(wǎng)上，為了防止坩禍因局部冷卻而破裂，用坩禍鉗夾取灼熱的坩禍時(shí)，必須將鉗尖先預(yù)熱，然后用勺子將坩禍中的金屬Sn溶液S出，從制樣裝置中桶蓋的澆注口將金屬Sn溶液澆注到金屬材料的周圍，為了避免熔化的金屬Sn溶液溫度過高對(duì)金屬材料的組織產(chǎn)生影響，同時(shí)在圓桶上的內(nèi)置桶壁空腔內(nèi)通冷卻循環(huán)水，待熔化的金屬Sn溶液均勻地凝固到金屬材料的周圍后，將其從制樣裝置中取出，切割掉兩端的錐體部，保證夾持長度即可。
[0034]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，其特征在于:包括圓桶(I)桶芯(16)和桶蓋(2)，所述圓桶(I)內(nèi)底側(cè)中部設(shè)置有放置試樣的盲錐孔一(8)，中部設(shè)置有可拆卸的桶芯(16)，上端設(shè)置有可拆卸的桶蓋(2)，其桶壁為中空結(jié)構(gòu)的空腔(3)，所述桶芯(16)中部設(shè)置有穿過試樣的通孔(9)，上下側(cè)設(shè)置有兩對(duì)稱的向外凸起的弧形過渡面(12)，所述桶蓋(2)下側(cè)中部設(shè)置有抵靠試樣的盲錐孔二(17)，所述空腔(3)包括外壁(4)和內(nèi)壁(5)，所述外壁(4)上設(shè)有連通空腔(3)的進(jìn)水口(6)和出水口(7)，并在外壁(4)同一側(cè)設(shè)置有分別連通桶芯(16)兩端型腔的兩個(gè)澆注口(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，其特征在于:所述桶蓋(2 )與圓桶(I)間通過螺紋連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，其特征在于:所述進(jìn)水口(6)設(shè)置在外壁(4)靠近頂側(cè)，所述出水口(7)設(shè)置在外壁(4)靠近底側(cè)，與進(jìn)水口(6)方向相反，所述空腔(3)內(nèi)設(shè)置有多塊一端留有縫隙的隔板(13)，相鄰隔板(13)間錯(cuò)開設(shè)置縫隙，空腔(3)攤開形狀為蛇形結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，其特征在于:所述盲錐孔一 (8)和盲錐孔二(17)的內(nèi)徑大小從2-10mm過渡，所述桶芯(16)設(shè)置為不同系列，包括通孔(9)直徑2-10mm范圍內(nèi)不同的桶芯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，其特征在于:所述澆注口(10)為管道，其壁厚為10?15mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種截面直徑2-10mm鋼絲疲勞試樣制樣裝置，其特征在于:所述進(jìn)水口(6)連接有栗(14)，所述栗(14)連接到控制器，所述控制器連接有溫度傳感器(15)，所述溫度傳感器(15)連接到出水口( 7 )處。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK205580834SQ201620292432
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】向嵩, 梁宇, 梁益龍, 楊明, 石維, 冀宣名
【申請(qǐng)人】貴州大學(xué)