[发明专利]一种高通量锻造热模拟装置及方法

权利要求书

1.一种高通量锻造装置，其特征在于包括液压机、锻造上模、锻造室、行程导杆、整体式隔热装置、阶梯式样品台，电阻加热及温控系统、气流冷却及控制系统、压力传感器、位移传感器和压力位移数据采集处理系统；锻造室内置阶梯式样品台，每行样品采用整体式隔热装置分隔开，这样方便控制温度和冷却，电阻加热及温控系统给样品提供热源，气流冷却及控制系统给样品冷却；锻造室内置阶梯式样品台、整体式隔热装置、电阻加热及温控系统、气流冷却及控制系统，设计四个行程导杆，锻造室设置在液压机工作台上，锻造上模固定在液压机滑块上，在行程导杆的引导下运动；

阶梯式样品台上，样品同时放置多行，每行放置多个，样品台每行的高度呈阶梯式均匀分布，相邻样品台高度差为1mm；

阶梯式样品台放在锻造室内，同时与基座相固定；

整体式隔热装置采用纳米微孔隔热板，将每个样品分隔成一个个独立的空间，纳米微孔隔热板最高使用温度1100℃。

2.如权利要求1所述的高通量锻造装置，其特征在于，电阻加热及温控系统分别给每个样品提供热源，并控制温度。

3.如权利要求1所述的高通量锻造装置，其特征在于，气流冷却及控制系统集合了气流冷却系统和控制系统，控制系统通过调节气体流量控制样品的冷却速度。

4.如权利要求1所述的高通量锻造装置，其特征在于，压力传感器设有64个，分别安置在锻造上模，用于测量每个样品对应上模的压力。

5.如权利要求1所述的高通量锻造装置，其特征在于，位移传感器安置在锻造上模用于测量整个上模的位移量。

6.如权利要求1所述的高通量锻造装置，其特征在于，压力位移数据采集处理系统用于记录传感器测得的压力和位移，并将位移和压力一一对应生成应力应变曲线。

7.一种采用权利要求1所述装置高通量锻造热模拟方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一：将锻造上模固定在液压机的滑块上，将锻造室固定在液压机工作台上，使得锻造上模可以在行程导杆的引导下上下移动；

步骤二：将同一成分、同样大小的样品排列放置在锻造室的阶梯式样品台上，通过整体式隔热装置将每行样品分开，每行样品的加热互不影响；

步骤三：通过电阻加热及温控系统，设置阶梯式样品台的每行样品的目标锻造温度；开通电源，系统启动，按照设置升温速率加热，直至加热到目标温度，保温时间相同；

步骤四：对锻造上模和锻造室进行定位，设置锻造上模的压下行程和行程速率，开启压力位移数据采集处理系统；

步骤五：保温结束后，断电，开启锻造程序，按照预先设定的压下行程和行程速率进行锻造热模拟实验；

步骤六：锻造热模拟实验结束后，断电，开启气流冷却及控制系统，使样品快速冷却到室温，取出样品，锻造热模拟实验结束；

步骤七：通过压力位移数据采集处理系统得到每个样品的应力应变曲线；

步骤八：将同一行的样品用环氧树脂镶样，经过砂纸研磨和金刚石抛光膏抛光后，利用金相显微镜进行样品检测，从而高通量表征不同锻造工艺参数对样品组织、性能的影响。