一種在管狀合金表面制作劃痕的裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種在管狀合金表面制作劃痕的裝置，解決現有技術中存在的管材不易對中和易出現側滑、不能做出宏觀尺度的劃痕等問題。該裝置在螺旋測微器上安裝所需的錐形頭，直線式齒輪減速機的輸入端直接與變頻器的輸出端相連，直線式齒輪減速機上的齒條與載物臺連接；在載物臺與可更換試樣臺連接。工作時，只需將數顯螺旋測微器和錐形頭配合，設定好深度，當直線式齒輪減速機推動載物臺和試樣臺運動并經過錐形頭時即可以在管狀試樣表面做出特定形貌劃傷。該裝置主要用于在各種工程用金屬或合金管材表面制作劃傷，可精確對中、可實現劃傷特征，如劃傷深度、寬度、密度、截面形貌等多方面的控制。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種在管狀合金表面制作劃痕的裝置
本技術涉及在管狀合金表面制作劃傷
，具體涉及一種在管狀合金表面制作劃痕的裝置。
技術介紹
建筑、機械、核工業等眾多領域都會涉及到劃傷對金屬或合金結材料或結構件性能的影響，結構材料服役性能的好壞是設備能否安全運行的關鍵方面。劃傷可以造成材料內表面或外表面缺陷，而缺陷的出現嚴重改變了整個結構件的力學性質和服役壽命。為了測試材料在出現表面劃傷后的性能，能夠有效模擬劃傷的實驗裝置成為迫切的需要。在現有技術中，制造劃傷或測試單層或多層膜的力學特性的設備常為微米劃痕儀或納米劃痕儀。這些設備的出現的確為測試局部或更微觀位置的材料性能提供了很大的幫助。但是，納米或微米劃痕儀操作復雜且價格昂貴，后期的維護費用很高，同時這些設備主要用于在高平行度的塊狀試樣表面制作較為微觀的劃痕，對于管狀合金(包括純金屬和合金)試樣，因弧度的存在不宜對中，很難成功制備宏觀尺度的劃痕，滿足模擬工程管道表面劃傷的需求。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種可在管材表面制作劃痕的低成本，操作簡單易行，高準度的實驗裝置，以解決現有技術中存在的操作復雜且價格昂貴，不能在管狀樣品表面做出宏觀尺度的劃痕，很難滿足模擬工程的要求等問題。它可以用于設備或材料在不同劃傷條件下的力學性能測試和研究，以及用于不同材料在劃傷條件下的腐蝕性能的測試和研究。本技術的技術方案是:一種在管狀合金表面制作劃痕的裝置，包括變頻器、直線式齒輪減速機、螺旋測微器、錐形頭、燕尾槽、載物臺、主支撐體和試樣臺；其中:所述主支撐體的上部設有燕尾槽，在燕尾槽內設有能夠與之滑動配合的載物臺；所述直線式齒輪減速機和螺旋測微器均固定在主支撐體上，在螺旋測微器的可動小砧上可拆卸連接制造劃痕所需的錐形頭；所述直線式齒輪減速機上的齒條與載物臺固定連接，直線式齒輪減速機的輸入端直接與變頻器的輸出端相連；所述試樣臺置于載物臺上并與載物臺可拆卸連接，試樣臺上設有凹槽，凹槽的底部為弧形凸起，弧形凸起狀的底部上能夠放置和固定預制尺寸的管狀試樣。所述試樣臺其凹槽底部的兩側邊高度相等(此種試樣臺用于在管狀試樣中間位置制作劃痕)；或者，所述試樣臺其凹槽底部的兩側邊高度不相等(此種試樣臺用于在管狀樣品中間位置的兩側制作劃痕)。在管狀試樣表面預制的劃痕位置因試樣臺的不同而不同。通過兩種試樣臺的更換，可以在同一管狀試樣表面每間隔一定角度均勻制作等距的3條相同特征(深度、寬度)的劃痕。所述載物臺為燕尾狀滑塊，載物臺在燕尾槽中的運行方向和運行速度與齒條同步；所述螺旋測微器采用數顯螺旋測微器。所述載物臺與齒條通過連接件連接，連接件的縱截面為直角形，連接件的一端通過螺栓I與齒條連接，連接件的另一端通過螺栓II與載物臺連接。所述螺旋測微器的可動小砧與錐形頭通過鎖緊裝置可拆卸連接；所述鎖緊裝置包括卡箍、螺栓III和螺栓IV，所述卡箍為筒形結構，在卡箍側面安裝可伸至卡箍內的螺栓III和螺栓IV，螺栓III和螺栓IV分別與卡箍通過螺紋連接；螺旋測微器可動小砧與錐形頭相對設置，卡箍套裝在錐形頭與可動小砧上，螺栓III對應于可動小砧的側面，螺栓IV對應于錐形頭的側面，通過螺栓III鎖緊可動小砧，通過螺栓IV鎖緊錐形頭。按實際需求選擇尖端尺寸不同的錐形頭(尖端尺寸用于調整劃痕的寬度)，所述錐形頭由特殊的硬質材料制成，硬質材料為YG8、YG12或YG15。所述試樣臺通過螺栓可拆卸連接于載物臺上；所述試樣臺靠近齒條的一端設有阻擋金屬片，所述阻擋金屬片通過螺栓固定于試樣臺上，阻擋金屬片用于阻擋管狀試樣在試樣臺的凹槽內的移動。利用上述裝置在管狀合金表面制作劃痕的方法，該方法包括如下步驟:(I)按實際需求選擇合適形狀的錐形頭(設置劃痕寬度)，通過鎖緊裝置將錐形頭與螺旋測微器的可動小砧連接并固定在一起；(2)根據需要選擇試樣臺并將其固定于載物臺上，并調整對中；(3)將變頻器的電源插頭連接于供電電源，調節變頻器的調頻旋鈕，將輸出頻率控制在 0.01-50Ηζ ；(4)設置錐形頭位置零點；(5)設定劃痕深度；(6)制造劃痕:按下變頻器的“正向”按鈕，直線式齒輪減速機帶動載物臺和試樣臺同步前進；當試樣經過錐形頭后，試樣表面留下預設特征(深度、寬度等)的劃痕。步驟(2)中，選擇凹槽底部的兩側邊高度相等的試樣臺能夠在管狀試樣中間位置得到一條劃痕；選擇凹槽底部的兩側邊高度不相等的試樣臺能夠在管狀試樣中間位置的一側得到一條劃痕，將試樣旋轉180°重新放入該試樣臺，重復制作劃痕的過程，能夠在管狀試樣中間位置的另一側得到一條劃痕。所述步驟(2)中，調整對中的過程為:將試樣臺放置于載物臺上，首先設置錐形頭的中軸線在試樣臺中凹槽底面的最高點的正上方，調整好后，將試樣臺緊固于載物臺上。所述步驟(4)中，設置錐形頭位置零點的過程為:首先，旋轉螺旋測微器使之帶動錐形頭向上移動，以防錐形頭在調零之前碰到試樣；然后，按變頻器的“正向”按鍵，把試樣移動到錐形頭的正下方，調節螺旋測微器，在錐形頭剛剛接觸試樣到表面停止調節；接著，按螺旋測微器的“Zero”按鍵，屏幕上的數字顯示為0，這就設置好了錐形頭的位置零點。所述步驟(5)中，設定劃痕深度的過程為:在設置好位置零點后，調整螺旋測微器，使錐形頭離開管狀試樣表面；然后，按變頻器的“逆向”按鍵，使試樣離開錐形頭尖端平面I?3厘米的距離；接著，繼續調節螺旋測微器的旋轉按鈕，在顯示器上設置要得到的劃痕深度；最后，鎖定螺旋測微器。采用本技術裝置在同一管狀試樣表面不同位置都制作劃痕時，需要更換試樣臺，更換試樣臺的過程如下:調整螺旋測微器，使錐形頭遠離管狀試樣表面；然后，按變頻器的“逆向”按鍵，使錐形頭尖端平面離開試樣I?3厘米的距離；接著，斷開試樣臺與載物臺的連接，并將阻擋金屬片固定于另一種試樣臺上；最后，將該試樣臺用螺栓連接并固定于載物臺，完成更換。本技術的有益效果如下:1、本技術由變頻器、直線式齒輪減速機、數顯螺旋測微器、錐形頭、主支撐體、載物臺和試樣臺等組成，其結構簡單實用、成本低、操作方便。工作時，只需將數顯螺旋測微器和錐形頭配合，設定好深度，當直線式齒輪減速機推動載物臺和試樣臺運動并經過錐形頭時即可以做出特定形貌劃傷。2、本技術主要用于各種金屬或合金管狀試樣表面劃傷的制備，可實現精確對中、防止側滑并制作出高度滿足需求的宏觀劃痕。3、本技術主要用于在各種金屬或合金管狀試樣表面的制備具有不同特征的劃痕，可實現劃傷特征，如劃傷深度、寬度、密度、截面形貌等多方面的控制。【附圖說明】圖1為本技術在管狀合金表面制作劃痕裝置的整體結構示意圖。圖2為數顯螺旋測微器和主支撐體的連接圖。圖3為直線式齒輪減速機的齒條和載物臺的連接圖。圖4為數顯螺旋測微器的可動小砧和錐形頭之間的連接鎖定結構圖。圖5為管狀試樣表面劃傷用試樣臺I。圖6為管狀試樣表面劃傷用試樣臺II。圖7為固定管狀試樣的阻擋金屬片。圖中:1_變頻器；2_直線式齒輪減速機；3-螺旋測微器；31_可動小砧；4-錐形頭；5_燕尾槽；6_載物臺；7_主支撐體；8_試樣臺；9-電源插頭；26_齒條；261_螺栓I ;262-螺栓II ;263_連接件；34_鎖緊裝置；341_卡箍;342_螺栓III ;343_螺栓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在管狀合金表面制作劃痕的裝置，其特征在于：該裝置包括變頻器（1）、直線式齒輪減速機（2）、螺旋測微器（3）、錐形頭（4）、燕尾槽（5）、載物臺（6）、主支撐體（7）和試樣臺（8）；其中：所述主支撐體（7）的上部設有燕尾槽（5），在燕尾槽（5）內設有能夠與之滑動配合的載物臺（6）；所述直線式齒輪減速機（2）和螺旋測微器（3）均固定在主支撐體（7）上，在螺旋測微器（3）的可動小砧（31）上可拆卸連接制造劃痕所需的錐形頭（4）；所述直線式齒輪減速機（2）上的齒條（26）與載物臺（6）固定連接，直線式齒輪減速機（2）的輸入端直接與變頻器（1）的輸出端相連；所述試樣臺（8）置于載物臺（6）上并與載物臺可拆卸連接，試樣臺（8）上設有凹槽，凹槽的底部為弧形凸起，弧形凸起狀的底部上能夠放置和固定預制尺寸的管狀試樣。

【技術特征摘要】
1.一種在管狀合金表面制作劃痕的裝置，其特征在于:該裝置包括變頻器(I)、直線式齒輪減速機(2)、螺旋測微器(3)、錐形頭(4)、燕尾槽(5)、載物臺(6)、主支撐體(7)和試樣臺(8);其中:所述主支撐體(7)的上部設有燕尾槽(5)，在燕尾槽(5)內設有能夠與之滑動配合的載物臺(6);所述直線式齒輪減速機(2)和螺旋測微器(3)均固定在主支撐體(7)上，在螺旋測微器(3)的可動小砧(31)上可拆卸連接制造劃痕所需的錐形頭(4);所述直線式齒輪減速機(2)上的齒條(26)與載物臺(6)固定連接，直線式齒輪減速機(2)的輸入端直接與變頻器(I)的輸出端相連；所述試樣臺(8)置于載物臺(6)上并與載物臺可拆卸連接，試樣臺(8)上設有凹槽，凹槽的底部為弧形凸起，弧形凸起狀的底部上能夠放置和固定預制尺寸的管狀試樣。2.按照權利要求1所述的在管狀合金表面制作劃痕的裝置，其特征在于:所述試樣臺(8)其凹槽底部的兩側邊高度相等；或者，所述試樣臺(8)其凹槽底部的兩側邊高度不相坐寸ο3.按照權利要求1所述的在管狀合金表面制作劃痕的裝置，其特征在于:所述載物臺(6)為燕尾狀滑塊，載物臺(6)在燕尾槽(5)中的運行方向和運行速度與齒條(26)同步；所述螺旋測微器(3)采用數顯螺旋測微器。4.按照權利要求1所述的在管狀合金表面制作劃痕的裝置，其特征在于:所述載物臺(6)與齒條(26)通過連接件(263)連接，連接件(263)的縱截面為直角形...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孟凡江，張志明，王儉秋，韓恩厚，徐雪蓮，石珅，劉曉強，
申請(專利權)人：中國科學院金屬研究所，上海核工程研究設計院，
類型：實用新型
國別省市：