[发明专利]一种热疲劳试验机

说明书

本发明公开了一种热疲劳试验机，包括工作台、加热系统、冷却系统、升降系统、控制系统和支架，所述加热系统包括电阻加热炉和热电偶，所述冷却系统包括冷却水、水槽和位于水槽中的温度计，所述加热系统位于工作台上，冷却系统位于加热系统的下方，所述升降系统包括固定在工作台上的气缸、与气缸连接的活塞杆和位于活塞杆端部的支板，支板的端部固定安装有试样夹具，所述试样夹具上与电机连接，电机固定在支板上，试样夹具与试样连接，试样位于电阻加热炉中。本发明试样夹具可以一定速率自行旋转，很好地解决了在热疲劳实验过程中试样受热不均匀导致实验结果不准确的问题，优化了热疲劳试样效果，同时也解决了试样在水槽中冷却不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及一种热疲劳试验机，属于材料试验技术领域。

背景技术

我国开展金属热疲劳的研究工作始于50年代后期。由于航空材料研制和仿制工作的迫切需要，1958年北京航空材料研究所参照原苏联航空材料研究院“耐热合金板材热疲劳试验新方法”，在苏联专家指导下设计并制造了我国第一台热疲劳试验机——金属板材热疲劳试验机。1962年制定了“金属与合金板材的热疲劳试验方法”(草案)，1963年，该方法经修订后更名为“金属板材热疲劳试验方法”，作为航空材料研究所所标准推广使用。1992年,在原航空材料研究所所标准基础上制定的我国唯一一部行业以上级别的热疲劳试验方法——“金属板材热疲劳试验方法”〔HB6660-1992〕发布实施，成为国内开展热疲劳试验应用最广泛的试验标准。与定量的热/机械疲劳试验不同，金属的热疲劳试验是一种定性的试验。试验过程中，试样只承受循环温度造成的循环热应力的作用。金属材料在热应力反复作用下抵抗破坏的能力称为热疲劳抗力。热疲劳抗力是评价金属材料热疲劳性能的重要指标之一，其表示方法为规定循环次数的裂纹长度，或规定裂纹长度的循环次数。人们通过在同一试验条件下对不同材料试样所测裂纹长度的比较，来判断材料的热疲劳抗力。热疲劳试验具有周期短、成本低、试验数据可靠等优点，因此被广泛应用于新材料研制、工艺选择、原材料复验和失效分析等工作中。随着科技的发展，时至今日，金属板材(含焊接件)热疲劳性能的评定在核工业，发动机制造等领域已经必不可少。我国已召开多次全国热疲劳学术会议，钢铁研究总院、哈尔滨工业大学、华中理工大学和上海大学对材料热疲劳行为的研究做了较多工作。

如今市面上用于热疲劳试验的试验机种类也越来越多，测试效果也不尽相同。例如中国专利CN200410100451提供的一种完全自动化的热疲劳试验机，目前应用较广泛。有的热疲劳试验机适用于特定形状试样的热疲劳实验，例如中国专利CN201310171101提供的一种适用于薄壁空心圆柱体试样的热疲劳试验机。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种热疲劳试验机，试样夹具可以一定速率自行旋转，很好地解决了在热疲劳实验过程中试样受热不均匀导致实验结果不准确的问题，优化了热疲劳试样效果，同时也解决了试样在水槽中冷却不均匀的问题。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种热疲劳试验机，包括工作台、加热系统、冷却系统、升降系统、控制系统和支架，所述加热系统包括电阻加热炉和位于电阻加热炉中的热电偶，所述冷却系统包括冷却水、水槽和位于水槽中的温度计，所述加热系统位于工作台上，冷却系统位于加热系统的下方，所述升降系统包括固定在工作台上的气缸、与气缸连接的活塞杆和位于活塞杆端部的支板，支板的端部固定安装有试样夹具，所述试样夹具上与电机连接，电机固定在支板上，试样夹具与试样连接，试样位于电阻加热炉中。

作为优选，所述电阻加热炉与支架固定连接，支架固定在工作台上。

作为优选，所述工作台上设有与活塞杆平行设置的导轨，活塞杆的顶部安装有滑块，滑块沿导轨滑动，滑块与支板固定固定连接

作为优选，所述活塞杆顶端固定有第一圆盘，第一圆盘上设有若干个通孔，支板通过螺栓固定在第一圆盘上。