400-1188-260

13372307781

  • 測試咨詢(xún)

    400-1188-260
  • 質(zhì)量投訴
    +86-573-86161208
  • 測后服務(wù)
    +86-573-86161256 86161587 86180108
  • 地址:浙江省海鹽縣豐潭路777號
首頁(yè) 檢測信息服務(wù)

分享:金屬盤(pán)管的室溫拉伸試驗方法

摘 要:分別采用試樣兩端壓扁法、人工掰直法和矯直機矯直法對 H68黃銅盤(pán)管和BFe10-1-1 白銅盤(pán)管進(jìn)行室溫拉伸試驗,并對試驗結果進(jìn)行分析。結果表明:對于壁厚不小于1mm、斷后伸 長(cháng)率不小于60%的金屬盤(pán)管,試樣端部壓扁后,可以有效地進(jìn)行室溫拉伸試驗;對于壁厚小于 1mm、斷后伸長(cháng)率小于40%的金屬盤(pán)管,采用正壓法可以提高試驗成功率;當試樣允許矯直,或屈 服強度無(wú)要求時(shí),將試樣進(jìn)行整體矯直更容易操作。

關(guān)鍵詞:H68黃銅盤(pán)管;BFe10-1-1白銅盤(pán)管;室溫拉伸試驗;正壓法;逆壓法;矯直

中圖分類(lèi)號:TB31;TG115.5 文獻標志碼:A 文章編號:1001-4012(2023)03-0019-03


盤(pán)管具有展開(kāi)長(cháng)度長(cháng)、便于運輸等優(yōu)點(diǎn),廣泛用 于制作余熱回收、高壓冷卻器的部件[1],但盤(pán)管是彎 曲的,很難對其進(jìn)行室溫拉伸試驗。GB/T228.1— 2021《金屬材料 拉伸試驗 第1部分:室溫拉伸試驗 方法》中對引伸計標距、平行長(cháng)度等的定義,都表明了 試樣傾向于是直的。拉伸試驗結果的準確性受到多 方面因素的影響,引起測量不確定度的主要因素包括 試樣材料的均勻性、試樣的幾何尺寸及橫截面積、測 量重復性、拉伸速率等[2]。目前沒(méi)有盤(pán)管進(jìn)行室溫拉 伸試驗的專(zhuān)用國家標準,市場(chǎng)上對盤(pán)管的室溫拉伸試 驗均要求按照GB/T228.1—2021或國外等同標準進(jìn) 行測試,而這些標準均傾向于直的試樣,很難測試彎 曲的試樣。此外,盤(pán)管呈橢圓形,壁厚不均,橫截面積 較難精確測量計算;盤(pán)管難以?shī)A持,影響拉伸試驗的 操作;試樣中間試驗部分易變形,且采用壓扁法進(jìn)行 拉伸試驗時(shí),試樣易在頭部斷裂。針對上述問(wèn)題,筆 者研究了適用于盤(pán)管的室溫拉伸試驗方法,以期提高 拉伸試驗的成功率和測量結果的準確性。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料采用規格為24mm×1mm(外徑× 壁厚)、批號為6222040901-1的 H68黃銅盤(pán)管以及 規格為10 mm×0.6 mm(外徑×壁厚)、批號為 2022032201-1的BFe10-1-1白銅盤(pán)管。

1.2 試驗方法

采用CMT5105型微機控制電子萬(wàn)能試驗機、 YYU-5020型引伸計,按照GB/T228.1—2021進(jìn)行 室溫拉伸試驗;采用外徑千分尺對盤(pán)管的外徑進(jìn)行 測量,從外圓弧至內圓弧、垂直方向各測量一個(gè)值, 取其平均值;采用壁厚千分尺在外圓弧、內圓弧及垂 直的兩側各測量一個(gè)值,取其平均值。

1.2.1 黃銅盤(pán)管

在上述黃銅盤(pán)管上截取4套(每套3支)長(cháng)度為 300mm的整管拉伸試樣,分別按照方案1~4進(jìn)行 室溫拉伸試驗;在該黃銅盤(pán)管上截取一段長(cháng)度為 4m的管材,在矯直機上矯直,在頭、尾切除長(cháng)度約 0.5m后,取一套長(cháng)度為300mm 的整管拉伸試樣, 按照方案5進(jìn)行室溫拉伸試驗。

(1)方案1,將一套試樣編號為 H1-1、H1-2、 H1-3,采用從外圓弧壓至內圓弧(逆壓法)的壓扁方 式將試樣兩端壓扁(見(jiàn)圖1),壓扁長(cháng)度約為50mm, 然后進(jìn)行室溫拉伸試驗。


(2)方案2,將一套試樣編號為 H2-1、H2-2、 H2-3,采用正壓法(垂直于逆壓法的方向)的壓扁方 式將試樣兩端壓扁,壓扁長(cháng)度約為50mm,然后進(jìn) 行室溫拉伸試驗。

(3)方案3,將一套試樣編號為 H3-1、H3-2、 H3-3,試 樣 兩 端 采 用 人 工 掰 直,掰 直 長(cháng) 度 約 為 50mm,然后進(jìn)行室溫拉伸試驗。

(4)方案4,將一套試樣編號為 H4-1、H4-2、 H4-3,將試樣整體采用人工掰直,然后進(jìn)行室溫拉 伸試驗。

(5)方案5:將一套試樣編號為 H5-1、H5-2、 H5-3,將試樣用矯直機進(jìn)行矯直處理,然后進(jìn)行室 溫拉伸試驗。

1.2.2 白銅盤(pán)管

在上述白銅盤(pán)管上截取4套(每套3支)長(cháng)度為 300mm的整管拉伸試樣,分別按照方案6~9進(jìn)行 室溫拉伸試驗;在該白銅盤(pán)管上截取一段長(cháng)度為 4m的管材,在矯直機上矯直,在頭、尾切除長(cháng)度約 0.5m后,取一套長(cháng)度為300mm 的整管拉伸試樣, 按照方案10進(jìn)行室溫拉伸試驗。

(1)方案6,將一套試樣編號為B6-1、B6-2、B6- 3,采用逆壓法的壓扁方式將試樣兩端壓扁,壓扁長(cháng) 度約為50mm,然后進(jìn)行室溫拉伸試驗。

(2)方案7,將一套試樣編號為B7-1、B7-2、B7- 3,采用正壓法的壓扁方式將試樣兩端壓扁,壓扁長(cháng) 度約為50mm,然后進(jìn)行室溫拉伸試驗。

(3)方案8,將一套試樣編號為B8-1、B8-2、B8- 3,試樣兩端采用人工掰直,掰直長(cháng)度約為50mm, 然后進(jìn)行室溫拉伸試驗。

(4)方案9,將一套試樣編號為B9-1、B9-2、B9- 3,將試樣整體采用人工掰直,然后進(jìn)行室溫拉伸 試驗。

(5)方案10:將一套試樣編號為B10-1、B10-2、 B10-3,將試樣用矯直機進(jìn)行矯直處理,然后進(jìn)行室 溫拉伸試驗。

2 試驗結果與分析

2.1 黃銅盤(pán)管

H68黃銅盤(pán)管測得的室溫拉伸試驗結果如表1 所示。由表1可知:方案1與方案2的試驗過(guò)程無(wú)異 常,試驗結果穩定;方案3的試驗過(guò)程無(wú)異常,抗拉強 度與斷后伸長(cháng)率的試驗結果穩定,與方案1和方案2 的試驗結果一致性較好,但測得的屈服強度偏高,原 因是人工掰直試樣端部導致試樣中間非夾持區域受 力變形;方案4的試驗過(guò)程無(wú)異常,抗拉強度與斷后 伸長(cháng)率的試驗結果穩定,與方案1和方案2的試驗結 果一致性較好,但測得的屈服強度偏高,且結果不穩 定;方案5的試驗過(guò)程無(wú)異常,抗拉強度與斷后伸長(cháng) 率的試驗結果穩定,與方案1和方案2的一致性較 好,但測得的屈服強度偏高,試驗結果穩定。


人工掰直試樣導致試樣中間非夾持區域受力變 形,屈服強度升高,人工掰直的加載力具有不穩定 性,使屈服強度的測試結果產(chǎn)生較大波動(dòng)。塑性變 形量增大,要求停留在障礙密集處的位錯也開(kāi)始運 動(dòng),在同向加載時(shí),位錯會(huì )遇到較大阻力,使同向加 載時(shí)的屈服強度變大[3]。矯直機矯直試樣也會(huì )導致 試樣中間非夾持區域受力變形,屈服強度升高,但矯 直機的矯直加載力具有穩定性,因此測得的屈服強 度結果穩定。

2.2 白銅盤(pán)管

BFe10-1-1白銅盤(pán)管測得的室溫拉伸試驗結果 如表2所示。由表2可知:方案6中的2個(gè)試樣拉 伸斷裂在頭部,試驗失敗,原因是盤(pán)管的外圓弧屬于壁厚減薄區域,內圓弧屬于壁厚增大區域,壓扁 后容易開(kāi)裂或產(chǎn)生微裂紋,使得拉伸試驗時(shí)試樣 斷裂在頭部;方案7的試驗過(guò)程無(wú)異常,試驗結果 穩定;方案8測得的抗拉強度與斷后伸長(cháng)率結果 穩定且無(wú)異常,與方案2的試驗結果一致性較好, 屈服強度沒(méi)有出現個(gè)別數據增大較多的情況,原 因是試樣的規格小,容易將端部掰直,避免了非夾 持區域變形的情況發(fā)生;方案9測得的抗拉強度 與斷后伸長(cháng)率結果穩定且無(wú)異常,但測得的屈服 強度偏高,且結果不穩定;方案10測得的抗拉強 度與斷后伸長(cháng)率結果穩定且無(wú)異常,但測得的屈 服強度偏高,結果穩定。


3 結論與建議

(1)采用壓扁法可以測試金屬盤(pán)管的室溫拉伸 性能;對于壁厚小于1mm、斷后伸長(cháng)率小于40%的 金屬管材,建議采用正壓法將試樣端部壓扁,以提高 室溫拉伸試驗的成功率。

(2)將盤(pán)管試樣端部人工掰直后進(jìn)行室溫拉伸 試驗具有可行性,但應避免試樣中間非夾持區域受 力變形,造成屈服強度測試結果偏高的現象。

(3)對試樣進(jìn)行整體矯直,可以測試盤(pán)管的抗 拉強度與斷后伸長(cháng)率,但測得的屈服強度偏高;當試 樣允許矯直時(shí)或屈服強度無(wú)要求時(shí),建議使用該方 法對盤(pán)管進(jìn)行室溫拉伸試驗。


參考文獻:

[1] 李剛,龍建南,陳奇.核主泵高壓冷卻器盤(pán)管制造工藝 開(kāi)發(fā)[J].水泵技術(shù),2021(增刊1):78-80.

[2] 劉武.金屬板材室溫拉伸試驗室間比對及分析[J].理 化檢驗(物理分冊),2021,57(10):32-36,39.

[3] 江宇蓉,宋忠政,陳美寶.預變形對 X60管線(xiàn)鋼拉伸 性能的影響[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報,2006,8(2):54- 56.




<文章來(lái)源>材料與測試網(wǎng) > 期刊論文 > 理化檢驗-物理分冊 > 59卷 > 3期 (pp:19-21)>

首頁(yè) 上一頁(yè) 下一頁(yè) 尾頁(yè) 第27頁(yè), 共208頁(yè)