專利名稱：一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置和試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置和試驗方法。
背景技術(shù)：
國際標(biāo)準(zhǔn)委員會與國際焊接研究所合作發(fā)布了 IS014772: 2001《點焊和凸 焊十字拉伸試驗樣品尺寸和流程》，而國內(nèi)還沒有正式發(fā)布測量點焊拉伸強(qiáng)度的 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，也沒有檢測到相關(guān)試驗方法的專利。IS014772標(biāo)準(zhǔn)中是將兩個 150咖x50mm的長方形薄板試樣呈十字交叉狀于中間位置點焊在一起，每個試樣 和固定的夾具固定在一起，在拉伸試驗機(jī)上沿相反的方向?qū)敝梁更c拉裂 為止。然而該種試驗方法有個很明顯的缺陷，即在拉伸過程中，點焊接頭所 在表面承受的是十字拉伸，而不是均勻的正向拉伸，變形也不是各向同性，因 此，導(dǎo)致點焊接頭會提前破壞，測量所得的承載力比點焊接頭實際承載力偏小， 因而無法準(zhǔn)確的反映出不同金屬板料之間點焊接頭的拉伸強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問JHA針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提供一種測量焊
點拉伸強(qiáng)度的裝置和試驗方法，其目的是準(zhǔn)確的測量不同金屬板料之間點焊接 頭的拉伸強(qiáng)度。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置，包括拉伸試驗機(jī)，該 裝置還包括與所述的拉伸試驗機(jī)相互作用的夾具，夾具包括一個規(guī)則形狀的底 座和位于底座端面上的夾持端，拉伸試驗機(jī)通過夾持端與夾具相互作用，底座 上沿垂直于底座和夾持端所在平面的方向設(shè)有通孔。
所述的底座為圓柱體或長方體。
所述的夾持端為圓柱體，其外圓周表面上設(shè)有花紋。所述的花紋為夾持端與拉伸試驗機(jī)相互接觸的一段上設(shè)有螺旋狀的花紋。 利用了上述測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置進(jìn)行拉伸試驗的試驗方法
包括以下步驟
l)切割出兩個"十"字形的試驗41料，其中一組相對的兩個邊上對稱的切 割出一個孔；
2 )在專用的模具設(shè)備上將上述試驗板料分別沖壓出盒狀試樣，并將翻邊拐 角處焊接在一起，兩個盒狀試樣底部的外側(cè)正中間位置點焊在一起；盒狀試樣 的底部尺寸與底座的尺寸相對應(yīng)；
3) 將夾具的底座插入盒狀試樣內(nèi)，然后通過緊固螺栓穿過通孔和孔將夾具 和盒狀試樣固定在一起；
4) 將拉伸試驗才幾夾持住夾持端，拉伸試驗機(jī)以恒定的拉伸速度緩慢加載， 進(jìn)行拉伸試驗直至盒狀試樣的點焊處斷裂，記錄斷裂時的載荷及拉脫部位，釆 集數(shù)據(jù)點并進(jìn)行拉伸載荷-位移曲線分析。
在拉伸試驗的過程中，必須保證所述的兩盒狀試樣的點焊位置和夾具的中 心在同一條垂直于盒狀試樣底面的直線上。
所述的拉伸試l^機(jī)以4. 5咖/min的速度進(jìn)行緩慢加載。 所述的盒狀試樣的板材厚度在0.5-3mm之間，要求表面光潔平整，沒有被
具有上述特殊結(jié)構(gòu)的一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置和試驗方法具有以下優(yōu)
點
1、該種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置和試驗方法將拉伸件制成盒狀進(jìn)行試驗， 能夠克服焊點所在拉伸表面的變形不是各向同性的均勻變形的缺陷，使焊點處 于單純拉伸狀態(tài)，測量結(jié)果更加精確，更符合理論值。2、該種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置和試驗方法原理方法可靠，加栽均勻，而 且方法簡便易行，可操作性非常強(qiáng)。 附閨說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明


圖1為本發(fā)明的試驗原理圖。
圖2為本發(fā)明中盒狀試樣的展開示意圖。
圖3為本發(fā)明中沖壓成型的盒狀試樣的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明中點焊在一起的一對盒狀試樣。
圖5為本發(fā)明中夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖1-5中，1:拉伸試-瞼機(jī)；2:夾具；3:底座；4:盒狀試樣；5:夾持 端;6:通孔;7:孔。
具體實施例方式
由圖1-圖5所示結(jié)構(gòu)結(jié)合可知，該種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置和試驗方法 包括兩部分，其中測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置包括拉伸試驗機(jī)l,該裝置還包括 與所述的拉伸試-驗機(jī)1相互作用的夾具2,夾具2包括一個長方體的底座3和位 于底座3端面上的圓柱體夾持端5，其外圓周表面上設(shè)有花紋，所述的花紋為夾 持端5與拉伸試驗機(jī)1相互接觸的一段上設(shè)有螺旋狀的花紋，拉伸試驗機(jī)1通 過夾持端5與夾具2相互作用，底座3上沿垂直于底座3和夾持端5所在平面 的方向設(shè)有通孔6。
所述的底座3還可以是圓柱體或一切適用的規(guī)則形狀，均能夠?qū)崿F(xiàn)底座3 為長方體時所實現(xiàn)的效果。
利用了上述的測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置進(jìn)行拉伸試驗的試驗方法包括以下 步驟1) 切割出兩個"十"字形的試驗板料，其中一組相對的兩個邊上對稱的切
割出一個孔7;
2) 在專用的模具設(shè)備上將上述試驗板料分別沖壓出盒狀試樣4，并將翻邊 拐角處焊接在一起，兩個盒狀試樣4底部的外側(cè)正中間位置點焊在一起；盒狀 試樣4的底部尺寸與底座3的尺寸相對應(yīng)；
3) 將夾具2的底座3插入盒狀試樣4內(nèi)，然后通過緊固螺栓穿過通孔6和 孔7將夾具2和盒狀試樣4固定在一起；
4) 將點焊后的一對盒狀試樣4和夾具2安裝好后，調(diào)整微機(jī)控制的拉伸試 驗機(jī)1的位置分別夾持上、下夾具2兩端的夾持端5，在拉伸試驗的過程中，必 須保證所述的兩盒狀試樣4的點焊位置和夾具2的中心在同一條垂直于盒狀試 樣4底面的直線上，拉伸試驗機(jī)l以4.5mm/min的恒定拉伸速度緩慢加載，進(jìn) 行拉伸試驗直至盒狀試樣4的點焊處斷裂，記錄斷裂時的載荷及拉脫部位，采 集數(shù)據(jù)點并進(jìn)行拉伸栽荷-位移曲線分析。
所述的盒狀試樣4的板材厚度在0. 5-3咖之間，要求表面光潔平整，沒有 被銹蝕。
測量裝置和盒狀試樣的具體參數(shù)為拉伸試驗機(jī)1的載荷范圍50kN，機(jī)架 堅固耐用、大載荷試驗系統(tǒng)；夾具2的底座3 M面39. 5mm x 39. 5mm高50咖(不 低于40咖即可)的長方體，夾持端5是直徑為25mm、長40mm的圓柱體，其與拉 伸試驗機(jī)1相互接觸作用的端部帶有一段螺旋狀花紋，夾持端5加工好后還經(jīng) 過調(diào)質(zhì)處理；緊固螺栓和螺母的特征在于M12的螺栓，強(qiáng)度等級10.9。
盒狀試樣的特征在于，展平后的平面圖如圖2所示，其展開圖為"十"字 形結(jié)構(gòu)，板材厚度在0. 5-3mm之間，設(shè)有孔7的一條邊長度為140mm，寬度為 40咖，孔7的直徑為10mm，其圓心距離最近的三個邊的距離均為20咖，與其正交的另一條邊的長度是80mm，寬度是40mm，在專用的模具設(shè)備上沖壓出盒狀試 樣4后翻邊處采用C02保護(hù)焊焊接，如圖3所示結(jié)構(gòu)，兩個盒狀試樣4制作完 成后將底部正中間位置點焊到一起，如圖4所示結(jié)構(gòu)。
該種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置和試驗方法將拉伸件制成盒狀進(jìn)行試驗，能 夠克服烊點所在拉伸表面的變形不是各向同性的均勻變形的缺陷，使焊點處于 單純拉伸狀態(tài)，測量結(jié)果更加精確，更符合理論值。
權(quán)利要求
1、一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置，包括拉伸試驗機(jī)(1)，其特征在于該裝置還包括與所述的拉伸試驗機(jī)(1)相互作用的夾具(2)，夾具(2)包括一個規(guī)則形狀的底座(3)和位于底座(3)端面上的夾持端(5)，拉伸試驗機(jī)(1)通過夾持端(5)與夾具(2)相互作用，底座(3)上沿垂直于底座(3)和夾持端(5)所在平面的方向設(shè)有通孔(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置，其特征在于所 述的底座(3)為圓柱體或長方體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1~2任一項權(quán)利要求所述的一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝 置，其特征在于所述的夾持端(5)為圓柱體，其外圓周表面上設(shè)有花紋。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置，其特征在于所 述的花紋為夾持端(5 )與拉伸試驗機(jī)(1)相互接觸的一段上設(shè)有螺旋狀的花 紋。
5、 利用了權(quán)利要求1~4任一項權(quán)利要求所述的測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置 進(jìn)行拉伸試驗的試驗方法，其特征在于該試驗方法包括以下步驟,l)切割出兩個"十"字形的試驗板料，其中一組相對的兩個邊上對稱的切 割出一個孔(7);,2 )在專用的模具設(shè)備上將上述試驗板料分別沖壓出盒狀試樣(4 )，并將翻 邊拐角處焊接在一起，兩個盒狀試樣(4)底部的外側(cè)正中間位置點焊在一起； 盒狀試樣(4)的底部尺寸與底座(3)的尺寸相對應(yīng)；,3) 將夾具(2)的底座(3)插入盒狀試樣(4)內(nèi)，然后通過緊固螺栓穿 過通孔(6 )和孔(7 )將夾具(2 )和盒狀試樣(4 )固定在一起；,4) 將拉伸試驗4幾(1)夾持住夾持端(5 ),拉伸試驗機(jī)(1)以恒定的拉伸 速度緩慢加載，進(jìn)行拉伸試驗直至盒狀試樣(4)的點焊處斷裂，記錄斷裂時的載荷及拉脫部位，采集數(shù)據(jù)點并進(jìn)行拉伸載荷-位移曲線分析。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的試驗方法，其特征在于 在拉伸試驗的過程中，必須保證所述的兩盒狀試樣(4)的點焊位置和夾具(2) 的中心在同一條垂直于盒狀試樣(4)底面的直線上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的試驗方法，其特征 在于所述的拉伸試驗機(jī)(1)以4. 5咖/min的速度進(jìn)行緩慢加栽。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的試驗方法，其特征在于 所述的盒狀試樣(4)的板材厚度在0.5-3咖之間，要求表面光潔平整，沒有被 銹蝕。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置和試驗方法，該裝置包括拉伸試驗機(jī)(1)，該裝置還包括與所述的拉伸試驗機(jī)(1)相互作用的夾具(2)，夾具(2)包括一個圓柱體底座(3)和位于底座(3)端面上的圓柱體夾持端(5)，夾持端(5)的外圓周表面上設(shè)有螺旋狀的花紋，拉伸試驗機(jī)(1)通過夾持端(5)與夾具(2)相互作用，底座(3)上沿垂直于底座(3)和夾持端(5)所在平面的方向設(shè)有通孔(6)。具有上述特殊結(jié)構(gòu)的該種測量焊點拉伸強(qiáng)度的裝置和試驗方法將拉伸件制成盒狀進(jìn)行試驗，能夠克服焊點所在拉伸表面的變形不是各向同性的均勻變形的缺陷，使焊點處于單純拉伸狀態(tài)，測量結(jié)果更加精確，更符合理論值。
文檔編號G01N3/08GK101614637SQ20091014428
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者葉遠(yuǎn)林, 吳沈榮, 徐有忠, 煒 王, 金泉軍 申請人:奇瑞汽車股份有限公司