专利名称：一种薄管环向拉伸试验用夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种夹具，尤其涉及一种用于对薄管进行环向拉伸试验用的夹 具。
背景技术：
我们知道，对于不同场合下使用的管件，需要对待使用管件的环向可承受应力大 小进行测定。而对于核燃料包壳管，该种管体较薄，通常采用锆合金制成，由于该种薄管应 用环境为高温、裂变气体存在的条件下，这就要求其管内压大于管外压，对管壁而言是管的 周向应力大于纵向应力。因此，管体设计及评估人员必须考虑材料的周向力学性能。一般 来说，周向力学性能通常采用环向性能测试来实施。现有的环向性能的测试可以通过两种方法(1)内压法通过施加压力实现环向性能测试；(2)对开式拉伸法采用类似对开式拉力盘法实现环向性能测试；对于内压法，考虑到在高温下内压法可能带来一定的危险性。因此不推荐使用。 而对于对开式拉伸法，目前国际标准化组织的ISO 8496《金属环向拉伸试验方法》，其适用 性只针对外径大于150mm和内径大于IOOmm的管材，且延伸率的测量方法没有提及。在美 国E8-90和D2290-87标准中，其范围与国际标准化组织相似，均不适用于目前核燃料的小 尺寸管材。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种适应于小尺寸薄管环向拉伸试验用的夹具。为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种薄管环向拉伸试验用夹 具，它包括两个上下设置且形状相对称的夹体，每个夹体包括安装部、与安装部可拆卸连接 且中心线铅直设置的支撑部、固定设置在两支撑部相对侧面上且端面与相应的支撑部侧面 相垂直的半圆柱部，所述的两个半圆柱部端面外径相同，且两个半圆柱部相贴合呈一圆柱 体。进一步地，所述的安装部为螺杆。所述的支撑部为长方体形。所述的半圆柱部外径为2 5mm。由于上述技术方案的采用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点在进行管 体环向力拉伸试验时，首先将待测管体穿过本实用新型一个夹体上的半圆柱部，然后将另 一个夹体的半圆柱部也穿入管体中并与前一夹体的半圆柱部对接，这样，管体就套设在两 个半圆柱部组成的圆柱形上，通过分别将夹体的安装部与拉伸机相连接，拉伸机用于提供 向上和向下的力，同时，将热电偶绑至靠近管体的夹具壁上，通过控制热电偶的温度，拉伸 机同时向上和向下拉动安装部，这样，上下两个夹体在力的作用下分别向上和向下运动，从 而上夹体的半圆柱部与下夹体的半圆柱部分离，使得管体环向受力逐渐被拉伸，从而可进行可靠的环向拉伸试验，本实用新型夹具结构简单，尤其适于小尺寸薄管的环向拉伸试验 之用，具有较大的实用性。

附图1为本实用新型薄管环向拉伸试验用夹具的主视图；附图2为本实用新型薄管环向拉伸试样用夹具的立体图；附图3为附图2中A处放大视图；其中1、上夹体；11、安装部；12、支撑部；13、半圆柱部；2、下夹体；11、安装部；12、支撑部；13、半圆柱部；
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施进行说明如图1至图3所示的夹具，其用于管体环向拉伸试验中，主要由两个对称的夹体1、 2组成，使用时，夹体1、2处于上下安装位置，故在此，将图中所示的两个夹体分别称为上夹 体1和下夹体2，下面对上夹体1和下夹体2进行分别介绍上夹体1由安装部11、与该安装部11可拆卸连接的支撑部12以及固定连接在支 撑部12 —侧面的半圆柱部13组成，安装部11主要为螺杆，从而在使用时可与拉伸机相旋 紧连接；支撑部12在本实施例中为长方体形，在安装时，其中心线与地面相垂直；半圆柱部 13的端面与支撑部12的侧面相垂直，图1和图2所示的上夹体1，其半圆柱部13位于支撑 部12的左侧，半弧面朝上设置，半圆柱部13的外径范围在2 5mm，长度为30 50mm。下夹体2同样由安装部21、与该安装部21可拆卸连接的支撑部22以及固定连接 在支撑部22 —侧面的半圆柱部23组成，安装部21、支撑部22以及半圆柱部23的结构分别 与上夹体1的各结构部件相同，在安装使用时，半圆柱部23位于支撑部22的右侧，其半弧 面朝下设置，这样，当上夹体1与下夹体2相对设置时，其各自的半圆柱部相贴合形成一圆 柱形。本实用新型夹具适用于小尺寸薄管的拉伸试验，在使用时，首先将上夹体1与拉 伸试验机相连接，将管体试样套在其半圆柱部13上，然后将下夹体2的半圆部23也穿入管 体试样内，使得上下两个半圆柱部相吻合设置，把下夹体2再与拉伸试验机的下端相连接， 这样，就可通过拉伸机对管体进行加载，加载位移速率0. 5mm/min ；在不考虑摩擦力的情况 下，所施加的外载基本通过接触面法向作用于管内壁，等效于管道的内压作用，外载F同等 效内压P有直接的等效关系，为F = 2 RP同时，将热电偶绑至靠近试样的夹具壁上，并以此热电偶为准进行试样温度的控 制。当试样温度加热至规定温度400°C时，保温30分钟。加载过程中可对管体的载荷位移 曲线进行记录，通过记录数据可以测得整个管材的环向力学性能。通过本实施例的夹具，可方便实现对管体环向力学性能的试验，从而保证管体在 特定场合下的可靠应用。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术 的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，
4凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求一种薄管环向拉伸试验用夹具，其特征在于它包括两个上下设置且形状相对称的夹体(1、2)，每个夹体(1、2)包括安装部(11、21)、与安装部(11、21)可拆卸连接且中心线铅直设置的支撑部(12、22)、固定设置在两支撑部(12、22)相对侧面上且端面与相应的支撑部(12、22)侧面相垂直的半圆柱部(13、23)，所述的两个半圆柱部(13、23)端面外径相同，且两个半圆柱部(13、23)相贴合呈一圆柱体。
2.根据权利要求1所述的一种薄管环向拉伸试验用夹具，其特征在于所述的安装部 (11、21)为螺杆。
3.根据权利要求1所述的一种薄管环向拉伸试验用夹具，其特征在于所述的支撑部 (12,22)为长方体形。
4.根据权利要求1所述的一种薄管环向拉伸试样用夹具，其特征在于所述的半圆柱 部(13、23)外径为2 5mm。
专利摘要本实用新型涉及一种薄管环向拉伸试验用夹具，它包括两个上下设置且形状相对称的夹体，每个夹体包括安装部、与安装部可拆卸连接且中心线铅直设置的支撑部、固定设置在两支撑部相对侧面上且端面与相应的支撑部侧面相垂直的半圆柱部，所述的两个半圆柱部端面外径相同，且两个半圆柱部相贴合呈一圆柱体，本实用新型夹具结构简单，尤其适于小尺寸薄管的环向拉伸试验之用，具有较大的实用性。
文档编号G01N3/04GK201681020SQ20102019148
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者余伟炜, 刘江南, 王正品, 石崇哲, 罗志峰, 蒙新明, 薛飞, 遆文新, 韩华龙 申请人:苏州热工研究院有限公司;中国广东核电集团有限公司;西安工业大学