[发明专利]用于高温合金持久试验的夹具及防氧化粘结方法

说明书

技术领域

本发明涉及1000℃金属持久试验的夹持及防护，即用于1000℃金属持久试验中，试样的夹持及防止试样与夹具的氧化粘接。

背景技术

在进行1000℃高温持久试验中，既要防止试样和夹具高温氧化粘接，还要能够方便的将夹具和试分离。

现有的金属防氧化粘接技术主要集中在改善金属的本质、把被保护金属与腐蚀介质隔开、对金属进行表面处理、改善外界环境以及电化学保护等方式，来提升金属的抗氧化粘接能力。而在1000℃的金属持久试验中，试验要求金属试样为金属原始状态，从而确保试验结果体现金属材料的真实性能，不能通过现有技术改变金属状态来实现防氧化粘接，所以只能对金属试样连接处进行非金属涂层的表面处理，形成保护层。而现有技术中尚无能在1000℃条件下持续800小时还能反复使用的防护方法及防护夹具。

目前高温持久试验中采用的夹具为普通螺纹连接方式，该夹具的一端为内螺纹，另一端为外螺纹，通过内螺纹使该夹具与试样连接，通过外螺纹，将夹具固定在持久试验机上。由于试验温度高达1040℃，在拆卸和安装试样时，螺纹夹具耗时繁琐，使试验者长时间在高温下进行操作，环境较恶劣。同时，螺纹夹具在高温下反复使用后，造成螺纹夹具自身氧化损伤，在试验过程中，无法有效准确的夹持，还造成成本增加，试验结束后高温氧化现象严重，夹具和试样无法正常分离等情况，严重影响了高温持久试验的效率和成功率，同时增加了大量的成本，造成了资源的浪费。

发明内容

为克服现有技术中存在的工作环境恶劣、耗时长，并且螺纹夹具自身氧化损伤严重的不足，本发明提出了一种用于高温合金持久试验的夹具及防氧化粘结方法。

本发明包括夹头、夹环和中间接头，所述的夹头一端为内螺纹，另一端为光杆的夹杆；夹环是由两个半圆形套筒组合而成的；夹环的内径与夹头上夹杆的外径相同；夹环的外径与位于持久试验机连接杆上的连接孔内径相同；在所述夹环的一端有径向凸出的卡盘。

本发明还提出了一种上述高温合金持久试验的夹具的防氧化粘结方法，包括以下步骤：

步骤1，对夹头和中间接头或夹头喷涂抗咬合剂；在两个夹头的内螺纹处和/或中间接头的内螺纹处分别喷涂抗咬合剂，使抗咬合剂均匀覆盖螺纹表面；将喷涂过抗咬合剂的夹头垂直放置，并使夹头的螺纹端朝下，中间接头亦垂直放置，在室温下保持10分钟；

步骤2，在试样上涂覆抗咬合剂；将试样两端的螺纹部分分别浸入抗咬合剂中，并分别将试样按顺时针方向和逆时针方向分别旋转360°；

步骤3，安装试样；将两个试样的一端分别旋入夹头中，将两个试样的另一端分别旋入中间接头的内孔中，使两个夹头、两个试样和中间接头串接在一起，并将每处螺纹拧紧后再退出两扣；

步骤4，对夹头和中间接头进行防氧化处理；在夹头和试样接口处、中间接头和试样的接口处喷涂玻璃润滑剂，通过玻璃润滑剂封住夹具、中间接头和试样的接口；

步骤5，固化夹头和中间接头上的玻璃润滑剂；将经过防氧化处理的夹头和中间接头置于烘箱内，对烘箱加温至80℃；放置30分钟后取出，使喷涂在夹头和中间接头上的玻璃润滑剂固化；

步骤6，将夹具与持久试验机连接；将夹头的夹杆装入持久试验机连接杆上的连接孔内，将组成夹环的两个半圆形套筒套装在夹头的夹杆上，组合成圆形的夹环，并通过位于夹环的一端的卡盘将夹具卡在持久试验机的连接杆上，从而实现将试样与持久试验机的连接；通过持久试验机调节试样的位置，使试样位于持久试验机的高温炉内，进行持久试验。

本发明所述的高温合金是指能够在600℃以上高温下承受较大复杂应力的，并具有表面稳定性的高合金化铁基或镍基、钴基奥氏体金属材料。

本发明通过夹头与持久试验机的连接杆连接，并利用夹环将夹具卡在连接杆上，从而实现试样的高温持久试验。本发明在夹具螺纹处喷涂耐高温的抗咬合剂，并通过玻璃润滑剂对夹具和试样进行防氧化处理。