用于導(dǎo)電樣本測(cè)試系統(tǒng)的熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開內(nèi)容總體上涉及導(dǎo)電樣本測(cè)試系統(tǒng)。更具體地，本公開內(nèi)容涉及用于導(dǎo)電樣本測(cè)試系統(tǒng)的熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備和使用該熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)材料處理的物理模擬涉及在實(shí)驗(yàn)室中再現(xiàn)材料在實(shí)際制造過程或?qū)嶋H終端使用過程期間經(jīng)受的熱和/或機(jī)械處理。在進(jìn)行物理模擬期間，在材料測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)中使用實(shí)際材料的樣本，所述材料測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)能夠使樣本材料經(jīng)受材料在制造過程或?qū)嶋H終端使用過程期間會(huì)經(jīng)受的相同的熱和/或機(jī)械處理。也就是說，材料測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)模擬材料，所述材料遵循它在材料的全尺寸制造過程或終端使用過程中將遵循的相同的熱和/或機(jī)械分布。通常，對(duì)材料的樣本進(jìn)行加熱和機(jī)械加工，同時(shí)用材料測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)測(cè)量和記錄有關(guān)的各種性能參數(shù)，以供后續(xù)分析。在完成模擬之后，還可檢驗(yàn)材料的微觀結(jié)構(gòu)，以驗(yàn)證材料是否滿足所期望的結(jié)果和/或理解進(jìn)行物理模擬期間產(chǎn)生的材料的性質(zhì)。
[0003]取決于執(zhí)行模擬的材料測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)的能力，結(jié)果可以是非常有用的。這些模擬具有跨材料行業(yè)的各種應(yīng)用，包括:新工藝的開發(fā)、工藝改進(jìn)、新材料的發(fā)現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)。當(dāng)物理模擬準(zhǔn)確時(shí)，結(jié)果可被容易地從實(shí)驗(yàn)室傳遞到全尺寸制造過程。
[0004]用材料測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)模擬的兩個(gè)傳統(tǒng)制造工藝是多基座輥軋工藝和多擊打鍛造工藝。這兩個(gè)模擬制造工藝涉及制造期間材料的多擊打、高速變形。用于模擬多基座輥軋和/或多擊打鍛造的材料測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)典型地包括能夠?qū)υO(shè)置在砧座之間的樣本材料提供壓力的兩個(gè)相對(duì)面對(duì)的砧座。更具體地，測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)的砧座連接到一個(gè)或多個(gè)液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)被構(gòu)造成允許砧座以所需的壓力和所需的變形率撞擊樣本材料。另外，為了正確模擬多基座輥軋和/或多擊打鍛造，材料測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)還提供用于加熱樣本材料的系統(tǒng)。更具體地，在模擬期間加熱樣本材料，以在制造(例如，多基座輥軋、多擊打鍛造)期間重復(fù)材料的加熱。模擬中使用的加熱系統(tǒng)典型地是材料測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)，或者可以是獨(dú)立系統(tǒng)。由于材料測(cè)試機(jī)器或系統(tǒng)內(nèi)有空間限制并且需要快速加熱和冷卻材料以復(fù)制被研宄工藝，導(dǎo)致這些傳統(tǒng)加熱系統(tǒng)典型地在模擬期間只加熱樣本材料的小區(qū)域(例如，撞擊/施壓區(qū)域)。也就是說，因?yàn)橛邢薜臏y(cè)試空間并且需要快速加熱和冷卻，所以可只加熱樣本材料的小區(qū)域，而不干擾模擬。為了實(shí)現(xiàn)模擬期間的準(zhǔn)確結(jié)果，必要的是，砧座對(duì)樣本材料的受熱區(qū)域進(jìn)行撞擊或施壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]用于導(dǎo)電樣本測(cè)試系統(tǒng)的熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備和使用該熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備的方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，一種熱-機(jī)械材料測(cè)試設(shè)備包括:第一壓縮站座組件，其包括:安裝板；第一壓縮砧座，其連接到所述安裝板；以及加熱電流接地系統(tǒng)，其連接到所述安裝板；安裝框架，其連接到所述第一壓縮砧座組件，所述安裝框架包括:一組導(dǎo)電端板，其用于將測(cè)試樣本的第一接觸表面設(shè)置成與所述第一壓縮砧座組件的所述第一壓縮砧座相鄰；一組絕緣連接件，其連接所述一組導(dǎo)電端板；以及多個(gè)安裝部件，其連接到所述絕緣連接件，所述多個(gè)安裝部件連接到所述第一壓縮砧座組件的所述安裝板；以及第二壓縮砧座組件，其設(shè)置成與所述第一壓縮砧座組件和所述安裝框架相對(duì)，所述第二壓縮砧座組件包括:導(dǎo)電安裝板；第二壓縮砧座，其連接到所述導(dǎo)電安裝板，所述第二壓縮砧座設(shè)置成與所述測(cè)試樣本的第二接觸表面相鄰；以及加熱電流旁路系統(tǒng)，其連接到所述安裝框架的所述一組導(dǎo)電端板中的一個(gè)導(dǎo)電端板和所述導(dǎo)電安裝板。
[0006]本發(fā)明的第一方面包括一種熱-機(jī)械材料測(cè)試設(shè)備，該熱-機(jī)械材料測(cè)試設(shè)備包括:第一壓縮砧座組件，其包括:安裝板；第一壓縮砧座，其連接到所述安裝板；以及加熱電流接地系統(tǒng)，其連接到所述安裝板；安裝框架，其連接到所述第一壓縮砧座組件，所述安裝框架包括:一組導(dǎo)電端板，其用于將測(cè)試樣本的第一接觸表面設(shè)置成與所述第一壓縮砧座組件的所述第一壓縮砧座相鄰；一組絕緣連接件，其連接所述一組導(dǎo)電端板；以及多個(gè)安裝部件，其連接到所述絕緣連接件，所述多個(gè)安裝部件連接到所述第一壓縮砧座組件的所述安裝板；以及第二壓縮砧座組件，其設(shè)置成與所述第一壓縮砧座組件和所述安裝框架相對(duì)，所述第二壓縮砧座組件包括:導(dǎo)電安裝板；第二壓縮砧座，其連接到所述導(dǎo)電安裝板，所述第二壓縮砧座設(shè)置成與所述測(cè)試樣本的第二接觸表面相鄰；以及加熱電流旁路系統(tǒng)，其連接到所述安裝框架的所述一組導(dǎo)電端板中的一個(gè)導(dǎo)電端板和所述導(dǎo)電安裝板。
[0007]本發(fā)明的第二方面包括一種導(dǎo)電樣本測(cè)試系統(tǒng)，所述導(dǎo)電樣本測(cè)試系統(tǒng)包括:夕卜殼；第一安裝軸，其設(shè)置在所述外殼內(nèi)，處于第一側(cè)；第二安裝軸，其設(shè)置在所述外殼內(nèi)，處于與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)；以及熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備，其分別連接到所述第一安裝軸和所述第二安裝軸，所述熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備包括:第一壓縮砧座組件，其連接到所述第一安裝軸，所述第一壓縮砧座組件具有:安裝板；第一壓縮砧座，其連接到所述安裝板；以及加熱電流接地系統(tǒng)，其連接到所述安裝板；安裝框架，其連接到所述第一壓縮砧座組件，所述安裝框架具有:一組導(dǎo)電端板，其用于將測(cè)試樣本的第一表面設(shè)置成與所述第一壓縮砧座組件的所述第一壓縮砧座相鄰；一組絕緣連接件，其連接所述一組導(dǎo)電端板；以及多個(gè)安裝部件，其連接到所述絕緣連接件，所述多個(gè)安裝部件連接到所述第一壓縮砧座組件的所述安裝板；以及第二壓縮砧座組件，其連接到所述第二安裝軸，所述第二壓縮砧座組件具有:導(dǎo)電安裝板；第二壓縮砧座，其連接到所述導(dǎo)電安裝板，所述第二壓縮砧座設(shè)置成與所述測(cè)試樣本的第二接觸表面相鄰；以及加熱電流旁路系統(tǒng)，其連接到所述安裝框架的所述一組導(dǎo)電端板中的一個(gè)導(dǎo)電端板和所述導(dǎo)電安裝板。
[0008]本發(fā)明的第三方面包括一種用于測(cè)試樣本的安裝框架，該安裝框架具有:一組導(dǎo)電端板，其用于接納所述測(cè)試樣本的各端；一組絕緣連接件，其連接所述一組導(dǎo)電端板；以及多個(gè)安裝部件，其連接到所述絕緣連接件，所述多個(gè)安裝部件連接到第一壓縮砧座組件的安裝板。
[0009]本發(fā)明的第四方面包括一種對(duì)測(cè)試樣本執(zhí)行模擬的方法。所述方法包括:提供熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備，所述熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備包括:第一壓縮砧座組件，其包括:安裝板；第一壓縮砧座，其連接到所述安裝板；以及加熱電流接地系統(tǒng)，其連接到所述安裝板；安裝框架，其連接到所述第一壓縮砧座組件，所述安裝框架包括:一組導(dǎo)電端板，其用于將測(cè)試樣本的第一接觸表面設(shè)置成與所述第一壓縮砧座組件的所述第一壓縮砧座相鄰；一組絕緣連接件，其連接所述一組導(dǎo)電端板；以及多個(gè)安裝部件，其連接到所述絕緣連接件，所述多個(gè)安裝部件連接到所述第一壓縮砧座組件的所述安裝板；以及第二壓縮砧座組件，其設(shè)置成與所述第一壓縮砧座組件和所述安裝框架相對(duì)，所述第二壓縮砧座組件包括:導(dǎo)電安裝板；第二壓縮砧座，其連接到所述導(dǎo)電安裝板，所述第二壓縮砧座設(shè)置成與所述測(cè)試樣本的第二接觸表面相鄰；以及加熱電流旁路系統(tǒng)，其連接到所述安裝框架的所述一組導(dǎo)電端板中的一個(gè)導(dǎo)電端板和所述導(dǎo)電安裝板；使用所述第二壓縮砧座組件的所述加熱電流旁路系統(tǒng)來連續(xù)加熱所述測(cè)試樣本的所述第一接觸表面的接觸區(qū)域和所述第二接觸表面的接觸區(qū)域；使所述第一壓縮砧座組件的所述第一壓縮砧座接合抵靠在所述測(cè)試樣本的所述第一接觸表面上；以及使所述第二壓縮砧座組件的所述第二壓縮砧座接合抵靠在所述測(cè)試樣本的所述第二接觸表面上。
[0010]本發(fā)明的第五方面包括一種熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備，該熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備包括:第一壓縮砧座組件；安裝框架，其連接到所述第一壓縮砧座組件，所述安裝框架被構(gòu)造成保持測(cè)試樣本；以及第二壓縮砧座組件，其與所述第一壓縮砧座組件和所述安裝框架相對(duì)設(shè)置。
[0011]本發(fā)明的第六方面包括一種熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備，該熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備包括:第一壓縮砧座組件；安裝框架，其連接到所述第一壓縮砧座組件的安裝板，所述安裝框架被構(gòu)造成保持測(cè)試樣本；以及第二壓縮砧座組件，其與所述第一壓縮砧座組件和所述安裝框架相對(duì)設(shè)置，其中，所述第一壓縮砧座組件和所述第二壓縮砧座組件被構(gòu)造成對(duì)所述安裝框架保持的所述測(cè)試樣本施加壓力。
【附圖說明】
[0012]通過下面結(jié)合描繪本發(fā)明的各實(shí)施方式的附圖對(duì)本發(fā)明的各方面進(jìn)行的的詳細(xì)描述，將更容易地理解本發(fā)明的這些和其它特征，在附圖中:
[0013]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備的立體圖，該熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備包括第一壓縮砧座組件、安裝框架和第二壓縮砧座組件。
[0014]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的如圖1中所示的熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備的相對(duì)立體圖，該熱-機(jī)械測(cè)試設(shè)備包括第一壓縮砧座組件、安裝框架和第二壓縮砧座組件。
[0015]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的安裝框架和包括安裝板、加熱電流接地系統(tǒng)的第一壓縮砧座組件的局部分解立體圖。
[0016]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的如圖3中所示的安裝框架和包括安裝板和加熱電流接地系統(tǒng)的第一壓縮砧