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原文传递一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的装置及方法

专利名称：	一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的装置及方法
摘要：	一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的装置及方法，包括：用于在待测试金属焊接管件端部产生径向恒定磁场的第一、第二恒定磁场线圈；用于在待测试金属焊接管件端部产生感应涡流的第一、第二脉冲磁场线圈；用于构成恒定磁场磁回路的第一、第二环型磁轭；所述第一、二环型磁轭包括一空腔，第一、二环型磁轭的截面呈一带间隙的矩形框架型；所述第一、二脉冲磁场线圈中部开设有环形通槽；第一、二脉冲磁场线圈的环形通槽分别与第一、二环型磁轭开设的间隙对应；待测试金属焊接管件上半部分的上端位于第一环型磁轭的间隙内；待测试金属焊接管件下半部分的下端位于第二环型磁轭的间隙内。本发明可为待测试金属焊接管件提供均匀的单向拉伸脉冲电磁力；因为不存在夹持点，不存在夹持点应力集中现象；同时通过改变电磁力的脉宽，可实现不同应变率的加载。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	三峡大学
发明人：	邱立;邓长征;王于東;高浚杰;常鹏;苏攀;熊奇;曹成;江进波;陈龙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910205189.0
公开号：	CN109946181A
代理机构：	宜昌市三峡专利事务所
代理人：	吴思高
分类号：	G01N3/38(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	443002 湖北省宜昌市西陵区大学路8号
主权项：	1.一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的装置，其特征在于包括：用于在待测试金属焊接管件端部产生径向恒定磁场的第一恒定磁场线圈（1.1）、第二恒定磁场线圈（1.2）；用于在待测试金属焊接管件端部产生感应涡流的第一脉冲磁场线圈（2.1）、第二脉冲磁场线圈（2.2）；用于构成恒定磁场磁回路的第一环型磁轭（3.1）、第二环型磁轭（3.2）；所述第一、二环型磁轭包括一空腔，第一、二环型磁轭的截面呈一带间隙的矩形框架型，第一环型磁轭（3.1）的间隙开设于下边，第二环型磁轭（3.2）的间隙开设于上边；所述第一恒定磁场线圈（1.1）位于第一环型磁轭（3.1）空腔上部，第二恒定磁场线圈（1.2）位于第二环型磁轭（3.2）空腔下部；所述恒定磁场线圈连接直流电源（5）；所述第一脉冲磁场线圈（2.1）位于第一环型磁轭（3.1）空腔下部，第二脉冲磁场线圈（2.2）位于第二环型磁轭（3.2）空腔上部；所述脉冲磁场线圈连接脉冲电源（4）；所述第一、二脉冲磁场线圈中部开设有环形通槽；第一、二脉冲磁场线圈的环形通槽分别与第一、二环型磁轭开设的间隙对应；待测试金属焊接管件上半部分（6.1）的上端位于第一环型磁轭（3.1）的间隙内；待测试金属焊接管件下半部分（6.2）的下端位于第二环型磁轭（3.2）的间隙内。 2.根据权利要求1所述一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的装置，其特征在于：所述第一环型磁轭（3.1）的间隙内侧环形边缘较待测试金属焊接管件上半部分（6.1）的内径小0.2-0.5mm，第一环型磁轭（3.1）的间隙外侧环形边缘较待测试金属焊接管件上半部分（6.1）的外径大0.2-0.5mm；所述第二环型磁轭（3.2）的间隙内侧环形边缘较待测试金属焊接管件下半部分（6.2）的内径小0.2-0.5mm，第二环型磁轭（3.2）的间隙外侧环形边缘较待测试金属焊接管件下半部分（6.2）的外径大0.2-0.5mm。 3.根据权利要求1所述一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的装置，其特征在于：所述第一、二环型磁轭均由厚度为0.2mm的绝缘硅钢片叠制而成。 4.根据权利要求1所述一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的装置，其特征在于：所述第一脉冲磁场线圈的环形通槽（2.3）内侧环形边缘较待测试金属焊接管件上半部分（6.1）的内径小0.2-0.5mm，第一脉冲磁场线圈的环形通槽（2.3）的间隙外侧环形边缘较待测试金属焊接管件上半部分（6.1）的外径大0.2-0.5mm；所述第二脉冲磁场线圈的环形通槽（2.4）内侧环形边缘较待测试金属焊接管件下半部分（6.2）的内径小0.2-0.5mm，第二脉冲磁场线圈的环形通槽（2.4）的间隙外侧环形边缘较待测试金属焊接管件下半部分（6.2）的外径大0.2-0.5mm。 5.根据权利要求1所述一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的装置，其特征在于：所述第一脉冲磁场线圈（2.1）的匝数与第二脉冲磁场线圈（2.2）的匝数之比，等于待测试金属焊接管件下半部分（6.2）的内径与待测试金属焊接管件上半部分（6.1）的内径之比。 6.一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的方法，其特征在于：将第一恒定磁场线圈（1.1）置于第一环型磁轭（3.1）的空腔上部区域，将第二恒定磁场线圈（1.2）置于第二环型磁轭（3.2）的的空腔下部区域；将第一脉冲磁场线圈（2.1）置于第一环型磁轭（3.1）内部，且使第一脉冲磁场线圈的环形通槽（2.3）与第一环型磁轭（3.1）的间隙对齐；将第二脉冲磁场线圈（2.2）置于第二环型磁轭（3.2）的内部，且使第二脉冲磁场线圈的环形通槽（2.4）与第二环型磁轭（3.2）的间隙对齐；将待测试金属焊接管件上半部分（6.1）的上端置于第一环型磁轭（3.1）的间隙内，将待测试金属焊接管件下半部分（6.2）的下端置于第二环型磁轭（3.2）的间隙内；所述第一恒定磁场线圈（1.1）、第一脉冲磁场线圈（2.1）、待测试金属焊接管件（6）、第二恒定磁场线圈（1.2）、第二脉冲磁场线圈（2.2）、第一环型磁轭（3.1）、第二环型磁轭（3.2）中心轴重合；采用直流电源给串联的第一、二恒定磁场线圈供电，在环型磁轭的间隙中产生径向恒定磁场；采用脉冲电源给串联的第一、二脉冲磁场线圈供电，产生脉冲电流和变化的磁场，变化的磁场在待测试金属焊接管件中产生环向感应涡流；径向恒定磁场与环向感应涡流相互作用，产生轴向脉冲电磁力；待测试金属焊接管件上半部分（6.1）的上端受到向上的轴向电磁力，同一时刻待测试金属焊接管件下半部分6.2的下端受到向下的轴向电磁力，完成焊接接头（6.3）冲击强度测试。 7.根据权利要求6所述一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的方法，其特征在于：径向向外的恒定磁场与顺时针方向的环向感应涡流作用产生向上的轴向电磁力；或者径向向内的恒定磁场与逆时针方向的环向感应涡流作用产生向上的轴向电磁力。 8.根据权利要求6所述一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的方法，其特征在于：径向向外的恒定磁场与逆时针方向的环向感应涡流作用产生向下的轴向电磁力；或者径向向内的恒定磁场与顺时针方向的环向感应涡流作用产生向下的轴向电磁力。 9.根据权利要求6所述一种用于测试金属焊接管件接头冲击强度的方法，其特征在于：调节脉冲磁场线圈的脉冲电流，能够实现不同电磁力和应变速率的加载。
所属类别：	发明专利