一种在热力模拟试验机上给非金属材料试样加热的装置

摘要

一种在热力模拟试验机上给非金属材料试样加热的装置，加热管是由导电材质制成的圆管，加热管的管壁上具有与其等长的条状通孔，该通孔的中心线与加热管的轴线平行设置；所述加热管的内部具有由导电材质制成的润滑管，该润滑管的外径大于加热管的内径，所述润滑管的内孔两端部分别具有硬质合金制成的圆柱形压头，压头的外径等于润滑管的内径，两压头分别由润滑管的内孔两端插入以实现试样的夹紧。本发明与现有技术相比具有能够在热力模拟试验机上给不导电的非金属材料加热，部件间接触良好，导电性能高等优点。

说明书

技术领域  本发明涉及一种试验器材，尤其涉及一种非金属材料试样加热装 置。

背景技术  为了获得金属材料的热变形行为，一般在Gleeble热力模拟试验机 上对其进行热压缩试验，以测得其在高温时的应力应变数据，而金属材料在 Gleeble热力模拟试验机上的加热方式是采用电阻加热方法。由于多数非金属材 料的导电性能差，在测试其热变形行为时，无法采用电阻加热方法对其加热， 难以实现在Gleeble热力模拟试验机上直接对导电性能差的非金属材料试样加热 进行热压缩实验。

发明内容  本发明的目的在于提供一种能够实现非金属材料试样在Gleeble热 力模拟试验机上进行加热及变形试验的装置。

本发明主要是应用在Gleeble热力模拟试验机上加热装置，用于给不导电的 非金属材料试样进行加热试验，具体技术方案如下：

本发明主要包括有加热管、润滑管以及压头，其中加热管是由导电材质制 成的圆管，加热管的管壁上具有与其等长的条状通孔，该通孔的中心线与加热 管的轴线平行设置；所述加热管的内部具有由导电材质制成的圆管，即润滑管， 该润滑管的外径大于加热管的内径，以保证加热管的周向内壁与润滑管的周向 外壁紧密接触；所述润滑管的内孔两端部分别具有硬质合金制成的圆柱形压头， 所述压头的外径等于润滑管的内径，两压头分别由润滑管的内孔两端插入以实 现试样的夹紧。

其中优选的，所述加热管的材质为不锈钢。

其中优选的，所述润滑管的材质为石墨。

其中优选的，所述压头的材质为YG8硬质合金钢。

其中优选的，所述加热管及润滑管的壁厚为1～2mm。

其中优选的，所述加热管的内径与润滑管的外径差为1～2mm。

其中优选的，所述加热管上的条状通孔宽度为1～2mm。

本发明能够实现对非金属材料试样在Gleeble热力模拟试验机上的加热，其 中压头通过热传导方式给试样加热，润滑管和加热管通过热辐射方式给试样加 热。其中，压头的材质优选为与Gleeble热力模拟试验机镦粗压头材质相同的 YG8硬质合金钢，具有高温下耐压强度高、耐氧化的特点；润滑管的材质优选 为石墨，由于石墨自身有自润滑作用，能够减小压缩实验过程中润滑管与压头 之间摩擦力的影响，保证试验数据准确度；加热管的材质选为不锈钢，其作为 加热元件能够给非金属材料提供热量，且具有在长时间高温环境中耐氧化的能 力。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明能够在热力模拟试验机上给不导电的非金属材料加热，部件间接 触良好，导电性能高，实现非金属材料试样的高温压缩变形；

2、本发明构造简单，易于装配，材质均为市售常规产品，购买方便且便于 加工；

3、本发明提出的优选材质均具有耐氧化能力，可以多次重复使用，其中润 滑管材质为石墨，可减少装置部件间的摩擦对试验数据的影响，保证试验数据 的准确性；

4、可大大降低试验的成本投入，使用寿命长，易于推广使用。

附图说明  图1为本发明的立体示意简图。

图2为本发明的工作状态示意图。

具体实施方式  接下来就结合附图对本发明作详细说明

如图1所示，加热管3是由不锈钢制成的圆管，其壁厚为2mm，该加热管的 管壁上具有与其等长并且截面呈矩形的条状通孔6，该宽度为2mm的通孔中心线 与加热管的轴线平行设置；所述加热管的内部具有由石墨制成的圆管，即润滑 管2，该润滑管的壁厚为2mm，其外径大于加热管的内径，其长度与加热管的长 度相同，润滑管外径与加热管内径的差值为2mm，所述加热管的周向内壁与润滑 管的周向外壁紧密接触；所述润滑管的内孔两端部分别具有由YG8硬质合金钢 制成的圆柱形压头1，所述压头的外径等于润滑管的内径，两压头分别由润滑管 的内孔两端插入，并且插入的距离相同。

工作时，由图2所示，首先通过机械或人为外力沿加热管3上的通孔6将 其胀开一定尺寸，保证润滑管2能够置入加热管。然后置入润滑管，以保证两 管间紧密接触。将一块压头1由润滑管一端插入，插入一定深度后，竖直放置， 润滑管内放入非金属材料圆柱试样4，再将另一块压头1由润滑管的另一端插入， 夹紧试样，保证两压头插入润滑管的深度相同，在加热管3外壁中间段处焊接 热电偶，将组装好的加热装置装卡在Gleeble热力模拟试验机的镦粗砧头5上， 两砧头分别与两压头的非插入端相连，连接好线路后通电加热，试样在预定变 形温度时压缩变形，最终获得相应试验数据。