專利名稱：測(cè)試鈦合金大型薄壁筒形件環(huán)向性能的液壓破壞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明涉及一種測(cè)試鈦合金大型薄壁筒形件的液壓破壞裝置。
背景技術(shù)：
鈦合金具有比強(qiáng)度高、比剛度高、耐熱耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，因而在航空、航天、兵器和石油化工等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。隨著以上各領(lǐng)域減重、節(jié)省原材料及降低成本的需要，鈦合金等薄壁回轉(zhuǎn)體構(gòu)件有著越來越廣泛的應(yīng)用，特別是鈦合金大型薄壁筒形件有著重要的用途。但是目前對(duì)于鈦合金大型薄壁筒形件的整體性能測(cè)試缺乏有效的手段，只能通過在筒形件上沿軸向和橫向截取試樣后做拉伸試驗(yàn)來間接估算筒形件的整體力學(xué)性能。 然而，對(duì)于大型薄壁筒形件的環(huán)向試樣截取后進(jìn)行拉伸試驗(yàn)前需將試樣校直，這樣在一定程度上影響了環(huán)向性能的測(cè)試結(jié)果，并且對(duì)大型薄壁筒形件進(jìn)行環(huán)向性能整體測(cè)試更是難以進(jìn)行。這樣勢(shì)必對(duì)于大型薄壁筒形件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選取會(huì)帶來不小的麻煩，難以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化和輕量化。因此必須設(shè)計(jì)出測(cè)試鈦合金大型薄壁筒形件環(huán)向性能的測(cè)試裝置， 才能準(zhǔn)確的評(píng)定鈦合金大型薄壁筒形件的整體性能。目前，采用液壓脹形的方法來測(cè)試壓力容器的耐壓性能是一種可行的方法，但是對(duì)于筒形件測(cè)試耐壓性能時(shí)若采用常規(guī)的兩端封堵加焊接的方法，兩端堵板由于受力面積大而承受較小的壓強(qiáng)就會(huì)產(chǎn)生極大的軸向張力，使得兩端堵板處的環(huán)焊縫開裂，從而難以準(zhǔn)確測(cè)出薄壁筒的環(huán)向性能，尤其是對(duì)于高強(qiáng)度的鈦合金材料更是如此。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前測(cè)試筒形件的環(huán)向性能時(shí)測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確尤其是測(cè)試大型薄壁筒形件難以進(jìn)行的問題，提供了一種測(cè)試鈦合金大型薄壁筒形件環(huán)向性能的液壓破壞
直ο本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是所述液壓破壞裝置包括減力筒、第一法蘭、第二法蘭、第一支撐環(huán)和第二支撐環(huán)，第一支撐環(huán)套裝在減力筒的外壁的上部，第二支撐環(huán)套裝在減力筒的外壁的下部，減力筒與第一支撐環(huán)和第二支撐環(huán)連接，第二法蘭設(shè)在第二支撐環(huán)的上端面且二者可拆卸連接，第一法蘭設(shè)在第一支撐環(huán)的下端面且二者可拆卸連接，被測(cè)試的鈦合金筒套裝在減力筒的外部，第一法蘭和第二法蘭套在被測(cè)試的鈦合金筒的外部，被測(cè)試的鈦合金筒的上端與第一法蘭對(duì)角焊接，被測(cè)試的鈦合金筒的下端與第二法蘭對(duì)角焊接，減力筒、第一支撐環(huán)、第一法蘭、被測(cè)試的鈦合金筒、第二法蘭和第二支撐環(huán)構(gòu)成封閉液室空腔，減力筒的上端面對(duì)稱開有一個(gè)排氣孔和進(jìn)水孔，排氣孔和進(jìn)水孔的一端均與封閉液室空腔連通。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明對(duì)于大型薄壁筒形件進(jìn)行整體性能測(cè)試時(shí)采用減力筒可靈活控制筒形件的軸向受力，使其軸向受力較不采用減力筒時(shí)減小95%以上；對(duì)于被測(cè)試的鈦合金筒與第一法蘭和第二法蘭采用對(duì)角焊結(jié)構(gòu)可大大增強(qiáng)被測(cè)試的鈦合金筒與第一法蘭和第二法蘭的軸向連接強(qiáng)度，消除由于大型薄壁筒在液壓脹形的過程中軸向受力過大而出現(xiàn)兩端環(huán)向焊縫開裂的現(xiàn)象，防止二者在液室壓力升高時(shí)沿軸向脫開，使得整個(gè)測(cè)試裝置中最薄弱的位置處于筒形件表面環(huán)向，從而更準(zhǔn)確的測(cè)出鈦合金大型薄壁筒形件的環(huán)向性能。


圖1是 本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的液壓破壞裝置包括減力筒2、第一法蘭3-1、第二法蘭3-2、第一支撐環(huán)4-1和第二支撐環(huán)4-2，第一支撐環(huán)4_1套裝在減力筒2的外壁的上部，第二支撐環(huán)4-2套裝在減力筒2的外壁的下部，減力筒2與第一支撐環(huán)4-1和第二支撐環(huán)4-2連接，第一法蘭3-1和第二法蘭3-2套在減力筒2的外部， 第二法蘭3-2設(shè)在第二支撐環(huán)4-2的上端面且二者可拆卸連接，第一法蘭3-1設(shè)在第一支撐環(huán)4-1的下端面且二者可拆卸連接，被測(cè)試的鈦合金筒1套裝在減力筒2的外部，被測(cè)試的鈦合金筒1的上端與第一法蘭3-1對(duì)角焊接，被測(cè)試的鈦合金筒1的下端與第二法蘭3-2 對(duì)角焊接，減力筒2、第一支撐環(huán)4-1、第一法蘭3-1、被測(cè)試的鈦合金筒1、第二法蘭3-2和第二支撐環(huán)4-2構(gòu)成封閉液室空腔9，減力筒2的上端面對(duì)稱開有一個(gè)排氣孔5和進(jìn)水孔 6，排氣孔5和進(jìn)水孔6的一端均與封閉液室空腔9連通。其中被測(cè)試的鈦合金筒1的外徑大于350mm，壁厚小于3mm。第一法蘭3-1和第二法蘭3-2和被測(cè)試的鈦合金筒1采用的套接后焊接方式連接，使得被測(cè)試的鈦合金筒1在試驗(yàn)破壞之后可將此處焊縫去除以將測(cè)試件與第一法蘭 3-1和第二法蘭3-2脫離，然后只需少量機(jī)加工甚至不需機(jī)加工即可將此第一法蘭3-1和第二法蘭3-2重復(fù)使用，從而可大大降低被測(cè)試的鈦合金筒1性能測(cè)試試驗(yàn)的成本。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式的第一法蘭3-1和第二法蘭3-2由金屬材料鈦制成， 此結(jié)構(gòu)與鈦合金筒可焊性較好且可降低裝置成本。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的減力筒2的下部設(shè)有凸臺(tái)2-1，第二支撐環(huán)4-2設(shè)置在凸臺(tái)2-1的上端面上，此結(jié)構(gòu)可使得第二支撐環(huán)4-2以上的封閉液室空腔9以減力筒為中心對(duì)稱分布，且被測(cè)試的鈦合金筒1在封閉液室空腔9中壓力升高時(shí)受力平衡。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的所述液壓破壞裝置還包括兩個(gè)第一密封圈7和兩個(gè)第二密封圈8，第一支撐環(huán)4-1和第二支撐環(huán)4-2與減力筒2 通過兩個(gè)第一密封圈7軸向密封，第一法蘭3-1和第一支撐環(huán)4-1以及第二法蘭3-2和第二支撐環(huán)4-2之間各采用一個(gè)第二密封圈8環(huán)向密封，此結(jié)構(gòu)密封效果好。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。工作原理打開進(jìn)水孔6和排氣孔5，液體通過進(jìn)水孔6沿著減力筒2進(jìn)入封閉液室空腔9，逐步往封閉液室空腔9中注滿液體，最終迫使封閉液室空腔9中空氣從排氣孔5 中排除；待封閉液室空腔9中氣體排盡后采用專用堵頭封閉排氣孔5 ；采用增壓泵通過進(jìn)水孔6進(jìn)一步向封閉液室空腔9中注入液體，使得封閉液室空腔9內(nèi)壓力持續(xù)升高，通過壓力表監(jiān)測(cè)封閉液室空腔9中壓力；隨著封閉液室空腔9中壓力繼續(xù)升高， 被測(cè)試的鈦合金筒1 中部出現(xiàn)膨出減薄，直至破裂，記錄下被測(cè)試的鈦合金筒1破裂前封閉液室空腔9中的最高壓力，即可計(jì)算出被測(cè)試的鈦合金筒1的切向強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)試鈦合金大型薄壁筒形件環(huán)向性能的液壓破壞裝置，其特征在于所述液壓破壞裝置包括減力筒(2)、第一法蘭(3-1)、第二法蘭(3-2)、第一支撐環(huán)(4-1)和第二支撐環(huán) (4-2)，第一支撐環(huán)(4-1)套裝在減力筒(2)的外壁的上部，第二支撐環(huán)(4-2)套裝在減力筒(2)的外壁的下部，減力筒(2)與第一支撐環(huán)(4-1)和第二支撐環(huán)(4-2)連接，第二法蘭 (3-2)設(shè)在第二支撐環(huán)(4-2)的上端面且二者可拆卸連接，第一法蘭(3-1)設(shè)在第一支撐環(huán) (4-1)的下端面且二者可拆卸連接，被測(cè)試的鈦合金筒(1)套裝在減力筒(2)的外部，第一法蘭(3-1)和第二法蘭(3-2)套在被測(cè)試的鈦合金筒⑴的外部，被測(cè)試的鈦合金筒⑴的上端與第一法蘭(3-1)對(duì)角焊接，被測(cè)試的鈦合金筒(1)的下端與第二法蘭(3-2)對(duì)角焊接，減力筒(2)、第一支撐環(huán)(4-1)、第一法蘭(3-1)、被測(cè)試的鈦合金筒(1)、第二法蘭(3-2) 和第二支撐環(huán)(4-2)構(gòu)成封閉液室空腔(9)，減力筒(2)的上端面對(duì)稱開有一個(gè)排氣孔(5) 和進(jìn)水孔(6)，排氣孔(5)和進(jìn)水孔(6)的一端均與封閉液室空腔(9)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)試鈦合金大型薄壁筒形件環(huán)向性能的液壓破壞裝置，其特征在于第一法蘭(3-1)和第二法蘭(3-2)由金屬材料鈦制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述測(cè)試鈦合金大型薄壁筒形件環(huán)向性能的液壓破壞裝置，其特征在于減力筒(2)的下部設(shè)有凸臺(tái)(2-1)，第二支撐環(huán)(4-2)設(shè)置在凸臺(tái)(2-1)的上端面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述測(cè)試鈦合金大型薄壁筒形件環(huán)向性能的液壓破壞裝置，其特征在于所述液壓破壞裝置還包括兩個(gè)第一密封圈(7)和兩個(gè)第二密封圈(8)，第一支撐環(huán)(4-1)和第二支撐環(huán)(4-2)與減力筒(2)通過兩個(gè)第一密封圈(7)軸向密封，第一法蘭 (3-1)和第一支撐環(huán)(4-1)以及第二法蘭(3-2)和第二支撐環(huán)(4-2)之間各采用一個(gè)第二密封圈(8)環(huán)向密封。
全文摘要
測(cè)試鈦合金大型薄壁筒形件環(huán)向性能的液壓破壞裝置，它涉及一種液壓破壞裝置。針對(duì)目前測(cè)試筒形件的環(huán)向性能時(shí)測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確尤其是測(cè)試大型薄壁筒形件難以進(jìn)行的問題。減力筒與第一支撐環(huán)和第二支撐環(huán)連接，第二法蘭設(shè)在第二支撐環(huán)的上端面且二者可拆卸連接，第一法蘭設(shè)在第一支撐環(huán)的下端面且二者可拆卸連接，被測(cè)試的鈦合金筒套裝在減力筒的外部，被測(cè)試的鈦合金筒的上端與第一法蘭對(duì)角焊接，被測(cè)試的鈦合金筒的下端與第二法蘭對(duì)角焊接，減力筒、第一支撐環(huán)、第一法蘭、被測(cè)試的鈦合金筒、第二法蘭和第二支撐環(huán)構(gòu)成封閉液室空腔，減力筒的上端面對(duì)稱開有一個(gè)排氣孔和進(jìn)水孔。本發(fā)明用于測(cè)試鈦合金大型薄壁金薄壁筒形件的環(huán)向力學(xué)性能。
文檔編號(hào)G01N3/12GK102175531SQ20111002818
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者單德彬, 徐文臣, 陳勇, 陳宇 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)