一種反u型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置及其使用方法。成型裝置，包括底板，底板上設(shè)置有轉(zhuǎn)動裝置，轉(zhuǎn)動裝置是一個具備U形開口的結(jié)構(gòu)塊，轉(zhuǎn)動裝置的開口方向指向水平方向，還包括軸心輪和滾輪，其中軸心輪的輪面為凹面，滾輪的輪面為凸面，軸心輪和滾輪形成凹凸配合后設(shè)置在轉(zhuǎn)動裝置的U形開口內(nèi)，采用軸心輪貫通軸從垂直方向穿過轉(zhuǎn)動裝置、同時穿過軸心輪的軸心、軸心輪貫通軸最終連接到底板上，采用滾輪貫通軸從垂直方向穿過轉(zhuǎn)動裝置、同時穿過滾輪的軸心，轉(zhuǎn)動裝置可以繞軸心輪貫通軸轉(zhuǎn)動，底板上開安裝有定位凸出塊，軸心輪的凹面與滾輪凸面之間存在間隙X，間隙X大于零。其結(jié)構(gòu)簡單易操作，試樣成型良好。
【專利說明】一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置及其使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)屬于機(jī)械設(shè)備研制領(lǐng)域，具體是指一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置及其使用方法。

【背景技術(shù)】
[0002]核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管的應(yīng)力腐蝕開裂是其主要的失效形式，通常采用反U型應(yīng)力腐蝕試樣來研究其管材內(nèi)表面的抗應(yīng)力腐蝕性能，而反U型應(yīng)力腐蝕試樣的質(zhì)量會影響試驗結(jié)果，研制出反U型應(yīng)力腐蝕試樣成型裝置具有十分重要的意義。反U型應(yīng)力腐蝕試樣結(jié)構(gòu)為一個U形的結(jié)構(gòu)體，該U形的結(jié)構(gòu)體的外槽面內(nèi)凹，且結(jié)構(gòu)體的槽內(nèi)面呈弧形。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置及其使用方法，可以把弧度小于或等于180°的槽體檢彎曲成反U型試樣，該裝置結(jié)構(gòu)簡單易操作，由其加工出的反U型應(yīng)力腐蝕試樣成型良好。
[0004]本發(fā)明的實現(xiàn)方案如下:
一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置，包括底板，底板上設(shè)置有轉(zhuǎn)動裝置，轉(zhuǎn)動裝置是一個具備U形開口的結(jié)構(gòu)塊，轉(zhuǎn)動裝置的開口方向指向水平方向，還包括軸心輪和滾輪，其中軸心輪的輪面為凹面，滾輪的輪面為凸面，軸心輪和滾輪形成凹凸配合后設(shè)置在轉(zhuǎn)動裝置的U形開口內(nèi)，采用軸心輪貫通軸從垂直方向穿過轉(zhuǎn)動裝置、同時穿過軸心輪的軸心、軸心輪貫通軸最終連接到底板上，采用滾輪貫通軸從垂直方向穿過轉(zhuǎn)動裝置、同時穿過滾輪的軸心，轉(zhuǎn)動裝置可以繞軸心輪貫通軸轉(zhuǎn)動，底板上開安裝有定位凸出塊，軸心輪的凹面與滾輪凸面之間存在間隙X，間隙X大于零。
[0005]本發(fā)明的設(shè)計思路是:利用一個內(nèi)徑為r、外徑為R的槽體件，該槽體件稱之為未成形試樣，未成形試樣的弧度小于或等于180度，利用該槽體件反向彎曲形成反U型應(yīng)力腐蝕試樣，反U型應(yīng)力腐蝕試樣我們稱之為成形試樣,反向彎曲是指由未成形試樣向未成形試樣的凸面方向彎曲、最終使得未成形試樣兩端區(qū)域的凸面相對設(shè)置，利用這樣的設(shè)計思路，即可快速的、簡單的得到我們所需求的反U型應(yīng)力腐蝕試樣，基于上述設(shè)計思路，我們特定的設(shè)計了上述成型裝置，成型裝置中的底板為固定區(qū)域，轉(zhuǎn)動裝置為彎曲主要部件，起到彎曲未成形試樣的目的，在彎曲的過程中，還需要固定裝置，因此我們在底板上設(shè)置有定位凸出塊，定位凸出塊用于固定未成形試樣的一端，而轉(zhuǎn)動裝置、軸心輪、滾輪、軸心輪貫通軸、滾輪貫通軸構(gòu)成一個夾持未成形試樣并完全未成形試樣的結(jié)構(gòu)體，軸心輪、滾輪形成凹凸配合的間隙X，以便未成形試樣放置到該間隙X內(nèi)，保證未成形試樣在被軸心輪、滾輪夾持的同時不受損，當(dāng)軸心輪、滾輪夾持好未成形試樣時，可以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動裝置，轉(zhuǎn)動裝置、滾輪都會繞軸心輪貫通軸做圓周運動，此時，由于未成形試樣一端被定位，因此未成形試樣會發(fā)生彎曲變形，最終得到的成形試樣是一個U形的彎曲物，彎曲物的外槽面內(nèi)凹，且彎曲物的槽內(nèi)面呈弧形，即彎曲物是由未成形試樣向未成形試樣的凸面方向彎曲、最終使得未成形試樣兩端區(qū)域的凸面相對設(shè)置。如上結(jié)構(gòu)即可高效、簡單的得到成形試樣，而得到的成形試樣的表面連續(xù)性好，表面無損傷裂痕。
[0006]優(yōu)選的，為了很好的固定未成形試樣，定位凸出塊有多種結(jié)構(gòu)可以采用，最佳方式有2種，第一種為:所述定位凸出塊包括試樣固定凸臺，試樣固定凸臺側(cè)面連接有弧形凸出物，弧形凸出物為橫切面呈半圓形的柱體。第二種為:所述定位凸出塊包括軸線垂直方向的立柱和軸線水平方向的橫柱，立柱和橫柱構(gòu)成L形的結(jié)構(gòu)體，橫柱連接在立柱的遠(yuǎn)離底板的一端。
[0007]優(yōu)選的，弧形凸出物的橫切面半徑為A，滾輪為球體或滾輪由圓柱體和環(huán)體組成、環(huán)體套設(shè)在圓柱體外徑面上、環(huán)體的橫切面為半圓形，球體的半徑為A，環(huán)體的橫切面半徑為A。
[0008]基于上述反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置的使用方法，包括以下步驟:
步驟A:未成形試樣安裝步驟，未成形試樣為一個內(nèi)徑為r、外徑為R的槽體件，未成形試樣的弧度小于或等于180度,將未成形試樣插入間隙X內(nèi)，使得未成形試樣的內(nèi)凹面貼合在滾輪的凸面上，使得未成形試樣的外凸面貼合在軸心輪的凹面上；
步驟B:固定未成形試樣，將未成形試樣的一端固定在定位凸出塊上；
步驟C:加工未成形試樣，滾輪緊壓著未成形試樣后旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動裝置，使得轉(zhuǎn)動裝置繞軸心輪貫通軸進(jìn)行圓周運動，直到形成成形試樣，成形試樣整體成U形結(jié)構(gòu)，成形試樣是由未成形試樣向未成形試樣的凸面方向彎曲形成U形結(jié)構(gòu)，最終使得未成形試樣兩端區(qū)域的凸面相對設(shè)置。
[0009]上述步驟中，步驟B和步驟A可以的先后順序可以互換，即可以先進(jìn)行固定未成形試樣的一端，后將未成形試樣夾持在間隙X內(nèi)。
[0010]步驟B中，當(dāng)定位凸出塊包括試樣固定凸臺、試樣固定凸臺側(cè)面連接有弧形凸出物時，此時加工未成形試樣的內(nèi)凹面緊貼弧形凸出物的弧面。
[0011]步驟B中，當(dāng)定位凸出塊包括軸線垂直方向的立柱和軸線水平方向的橫柱時，此時加工未成形試樣的內(nèi)凹面緊貼橫柱遠(yuǎn)離立柱的一端。
[0012]成形試樣兩端之間的距離為D，D的尺寸取決于軸心輪的中心和滾輪的中心距離。加工不同內(nèi)外徑、不同長度的未成形試樣，只須相應(yīng)調(diào)整定位凸出塊、軸心輪4和滾輪5的尺寸以及軸心輪4和滾輪5之間的距離，即可實現(xiàn)。
[0013]本發(fā)明的效果在于，其結(jié)構(gòu)簡單易操作，試樣成型良好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為成型裝置的側(cè)剖視圖。
[0015]圖2為未成形試樣穿過間隙X后的立體圖。
[0016]圖3為未成形試樣固定在定位凸出塊后的立體圖。
[0017]圖4為未成形試樣的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖5為成形試樣立體結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖中的附圖標(biāo)記為:1、底板；11、未成形試樣；12、成形試樣；2、試樣固定凸臺；21、弧形凸出物；3、轉(zhuǎn)動裝置；31、轉(zhuǎn)動裝置手柄；4、軸心輪；41、軸心輪貫通軸；5、滾輪；51、滾輪貫通軸。

【具體實施方式】
[0020]實施例1
如圖1至圖5所示。
[0021]如圖1所示，一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置，包括底板I，底板I上設(shè)置有轉(zhuǎn)動裝置3，轉(zhuǎn)動裝置是一個具備U形開口的結(jié)構(gòu)塊，轉(zhuǎn)動裝置的開口方向指向水平方向，還包括軸心輪4和滾輪5，其中軸心輪4的輪面為凹面,滾輪的輪面為凸面,軸心輪4和滾輪5形成凹凸配合后設(shè)置在轉(zhuǎn)動裝置的U形開口內(nèi)，采用軸心輪貫通軸41從垂直方向穿過轉(zhuǎn)動裝置、同時穿過軸心輪4的軸心、軸心輪貫通軸最終連接到底板I上，采用滾輪貫通軸51從垂直方向穿過轉(zhuǎn)動裝置3、同時穿過滾輪5的軸心，轉(zhuǎn)動裝置3可以繞軸心輪貫通軸41轉(zhuǎn)動，底板上開安裝有定位凸出塊，軸心輪4的凹面與滾輪凸面之間存在間隙X，間隙X大于零。
[0022]本發(fā)明的設(shè)計思路是:利用一個內(nèi)徑為r、外徑為R的槽體件，該槽體件稱之為未成形試樣11，未成形試樣11的弧度小于或等于180度，利用該槽體件反向彎曲形成反U型應(yīng)力腐蝕試樣，反U型應(yīng)力腐蝕試樣我們稱之為成形試樣12，反向彎曲是指由未成形試樣11向未成形試樣11的凸面方向彎曲、最終使得未成形試樣11兩端區(qū)域的凸面相對設(shè)置，利用這樣的設(shè)計思路，即可快速的、簡單的得到我們所需求的反U型應(yīng)力腐蝕試樣，基于上述設(shè)計思路，我們特定的設(shè)計了上述成型裝置，成型裝置中的底板I為固定區(qū)域，轉(zhuǎn)動裝置3為彎曲主要部件，起到彎曲未成形試樣的目的，在彎曲的過程中，還需要固定裝置，因此我們在底板上設(shè)置有定位凸出塊，定位凸出塊用于固定未成形試樣11的一端，而轉(zhuǎn)動裝置3、軸心輪4、滾輪、軸心輪貫通軸、滾輪貫通軸構(gòu)成一個夾持未成形試樣11并完全未成形試樣11的結(jié)構(gòu)體，軸心輪4、滾輪形成凹凸配合的間隙X，以便未成形試樣11放置到該間隙X內(nèi)，保證未成形試樣11在被軸心輪4、滾輪夾持的同時不受損，當(dāng)軸心輪4、滾輪夾持好未成形試樣11時，可以旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動裝置3，轉(zhuǎn)動裝置3、滾輪都會繞軸心輪貫通軸做圓周運動，此時，由于未成形試樣11 一端被定位，因此未成形試樣11會發(fā)生彎曲變形，最終得到的成形試樣是一個U形的彎曲物，彎曲物的外槽面內(nèi)凹，且彎曲物的槽內(nèi)面呈弧形，即彎曲物是由未成形試樣11向未成形試樣11的凸面方向彎曲、最終使得未成形試樣11兩端區(qū)域的凸面相對設(shè)置。如上結(jié)構(gòu)即可高效、簡單的得到成形試樣，而得到的成形試樣的表面連續(xù)性好，表面無損傷裂痕。
[0023]優(yōu)選的，為了很好的固定未成形試樣，定位凸出塊有多種結(jié)構(gòu)可以采用，最佳方式有2種，第一種為:所述定位凸出塊包括試樣固定凸臺2，試樣固定凸臺2側(cè)面連接有弧形凸出物21，弧形凸出物21為橫切面呈半圓形的柱體。第二種為:所述定位凸出塊包括軸線垂直方向的立柱和軸線水平方向的橫柱，立柱和橫柱構(gòu)成L形的結(jié)構(gòu)體，橫柱連接在立柱的遠(yuǎn)離底板的一端。
[0024]優(yōu)選的，弧形凸出物21的橫切面半徑為A，滾輪5為球體或滾輪5由圓柱體和環(huán)體組成、環(huán)體套設(shè)在圓柱體外徑面上、環(huán)體的橫切面為半圓形，球體的半徑為A，環(huán)體的橫切面半徑為A。
[0025]實施例2
在實施例2的基礎(chǔ)上，基于上述反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置的使用方法，包括以下步驟:
步驟A:未成形試樣11安裝步驟，如圖4所示，未成形試樣11為一個內(nèi)徑為r、外徑為R的槽體件，未成形試樣11的弧度小于或等于180度，如圖2所示，將未成形試樣11插入間隙X內(nèi)，使得未成形試樣11的內(nèi)凹面貼合在滾輪5的凸面上，使得未成形試樣11的外凸面貼合在軸心輪4的凹面上；
步驟B:如圖3所示，固定未成形試樣11，將未成形試樣11的一端固定在定位凸出塊上；
步驟C:加工未成形試樣11，滾輪5緊壓著未成形試樣后旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動裝置，使得轉(zhuǎn)動裝置繞軸心輪貫通軸41進(jìn)行圓周運動，直到形成成形試樣12，成形試樣12整體成U形結(jié)構(gòu)，如圖5所不,成形試樣12是由未成形試樣11向未成形試樣11的凸面方向彎曲形成U形結(jié)構(gòu)，最終使得未成形試樣11兩端區(qū)域的凸面相對設(shè)置。
[0026]上述步驟中，步驟B和步驟A可以的先后順序可以互換，即可以先進(jìn)行固定未成形試樣11的一端，后將未成形試樣11夾持在間隙X內(nèi)。
[0027]步驟B中，當(dāng)定位凸出塊包括試樣固定凸臺2、試樣固定凸臺2側(cè)面連接有弧形凸出物21時，此時加工未成形試樣的內(nèi)凹面緊貼弧形凸出物21的弧面。
[0028]步驟B中，當(dāng)定位凸出塊包括軸線垂直方向的立柱和軸線水平方向的橫柱時，此時加工未成形試樣的內(nèi)凹面緊貼橫柱遠(yuǎn)離立柱的一端。
[0029]轉(zhuǎn)動裝置還連接有轉(zhuǎn)動裝置手柄31，但是轉(zhuǎn)動裝置不限于采用轉(zhuǎn)動裝置手柄31進(jìn)行人工轉(zhuǎn)動的方式，轉(zhuǎn)動裝置可以連接轉(zhuǎn)動電機(jī)，利用電機(jī)轉(zhuǎn)動使得轉(zhuǎn)動裝置旋轉(zhuǎn)，也可以實現(xiàn)。
[0030]試樣固定凸臺2的凸臺中心、軸心輪4的中心和滾輪5的中心在同一水平面上。
[0031]成形試樣12兩端之間的距離為D，D的尺寸取決于軸心輪4的中心和滾輪5的中心距離。加工不同內(nèi)外徑、不同長度的未成形試樣，只須相應(yīng)調(diào)整定位凸出塊、軸心輪4和滾輪5的尺寸以及軸心輪4和滾輪5之間的距離，即可實現(xiàn)。
[0032]如上所述，則能很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置，其特征在于:包括底板(1)，底板(I)上設(shè)置有轉(zhuǎn)動裝置(3)，轉(zhuǎn)動裝置是一個具備U形開口的結(jié)構(gòu)塊，轉(zhuǎn)動裝置的開口方向指向水平方向，還包括軸心輪(4)和滾輪(5)，其中軸心輪(4)的輪面為凹面，滾輪的輪面為凸面，軸心輪(4)和滾輪(5)形成凹凸配合后設(shè)置在轉(zhuǎn)動裝置的U形開口內(nèi)，采用軸心輪貫通軸(41)從垂直方向穿過轉(zhuǎn)動裝置、同時穿過軸心輪(4)的軸心、軸心輪貫通軸最終連接到底板(I)上，采用滾輪貫通軸(51)從垂直方向穿過轉(zhuǎn)動裝置(3)、同時穿過滾輪(5)的軸心，轉(zhuǎn)動裝置(3)可以繞軸心輪貫通軸(41)轉(zhuǎn)動，底板上開安裝有定位凸出塊，軸心輪(4)的凹面與滾輪凸面之間存在間隙X，間隙X大于零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置，其特征在于:所述定位凸出塊包括試樣固定凸臺(2)，試樣固定凸臺(2)側(cè)面連接有弧形凸出物(21)，弧形凸出物(21)為橫切面呈半圓形的柱體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置，其特征在于:弧形凸出物(21)的橫切面半徑為A，滾輪(5)為球體或滾輪(5)由圓柱體和環(huán)體組成、環(huán)體套設(shè)在圓柱體外徑面上、環(huán)體的橫切面為半圓形，球體的半徑為A，環(huán)體的橫切面半徑為A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置，其特征在于:所述定位凸出塊包括軸線垂直方向的立柱和軸線水平方向的橫柱，立柱和橫柱構(gòu)成L形的結(jié)構(gòu)體，橫柱連接在立柱的遠(yuǎn)離底板的一端。
5.基于權(quán)利要求1-4中任意一項一種反U型應(yīng)力腐蝕試樣的成型裝置的使用方法，包括以下步驟: 步驟A:未成形試樣(11)安裝步驟，未成形試樣(11)為一個內(nèi)徑為r、外徑為R的槽體件，未成形試樣(11)的弧度小于或等于180度,將未成形試樣(11)插入間隙X內(nèi)，使得未成形試樣(11)的內(nèi)凹面貼合在滾輪(5 )的凸面上，使得未成形試樣(11)的外凸面貼合在軸心輪(4)的凹面上； 步驟B:固定未成形試樣(11),將未成形試樣(11)的一端固定在定位凸出塊上； 步驟C:加工未成形試樣(11 )，滾輪(5 )緊壓著未成形試樣后旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動裝置，使得轉(zhuǎn)動裝置繞軸心輪貫通軸(41)進(jìn)行圓周運動，直到形成成形試樣(12)，成形試樣(12)整體成U形結(jié)構(gòu)，成形試樣(12)是由未成形試樣(11)向未成形試樣(11)的凸面方向彎曲形成U形結(jié)構(gòu)，最終使得未成形試樣(11)兩端區(qū)域的凸面相對設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用方法，其特征在于，步驟B中，當(dāng)定位凸出塊包括試樣固定凸臺(2)、試樣固定凸臺(2)側(cè)面連接有弧形凸出物(21)時,此時加工未成形試樣的內(nèi)凹面緊貼弧形凸出物(21)的弧面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用方法，其特征在于，步驟B中，當(dāng)定位凸出塊包括軸線垂直方向的立柱和軸線水平方向的橫柱時，此時加工未成形試樣的內(nèi)凹面緊貼橫柱遠(yuǎn)離立柱的一端。
【文檔編號】G01N1/28GK104359732SQ201410618618
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】周軍, 陳勇, 黨瑩, 王浩, 何琨, 魏光強(qiáng), 趙宇翔 申請人:中國核動力研究設(shè)計院