?雙柱拉力試驗機的操作流程需嚴(yán)格遵循 “試樣準(zhǔn)備→設(shè)備檢查→參數(shù)設(shè)置→測試執(zhí)行→數(shù)據(jù)處理” 的步驟,確保測試精度和安全性,以下以金屬材料拉伸試驗為例(其他測試如壓縮、彎曲流程類似,僅夾具和參數(shù)不同),詳細(xì)說明操作步驟:
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一、試驗前準(zhǔn)備(核心前提)
1. 試樣制備與檢查
按測試標(biāo)準(zhǔn)(如 GB/T 228.1《金屬材料 拉伸試驗 第 1 部分:室溫試驗方法》)制備標(biāo)準(zhǔn)試樣:
對于金屬棒材 / 板材,用切割機、磨床加工成啞鈴形或矩形試樣,確保平行段(標(biāo)距部分)尺寸均勻;
用千分尺在標(biāo)距段的兩端和中間位置測量 3 次直徑(或厚度、寬度),計算原始截面積(取平均值,精確至 0.01mm);
用記號筆在試樣上標(biāo)記標(biāo)距線(如 50mm、100mm,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定),便于后期測量斷后伸長率。
檢查試樣表面:無裂紋、毛刺、銹蝕等缺陷(缺陷會導(dǎo)致應(yīng)力集中,影響測試結(jié)果)。
2. 設(shè)備與環(huán)境檢查
設(shè)備狀態(tài):
檢查試驗機外觀:立柱、橫梁無松動,安全防護罩完好,夾具無磨損(夾齒清晰,無油污);
連接檢查:電源線、數(shù)據(jù)線連接牢固,傳感器插頭無松動,計算機與試驗機通訊正常;
潤滑與清潔:立柱導(dǎo)向套、絲杠等運動部件無異物,必要時添加專用潤滑油(按設(shè)備說明書)。
環(huán)境要求:
室溫保持在 10-35℃(高精度測試需 23±5℃),相對濕度≤80%,避免陽光直射、劇烈振動(如附近有大型設(shè)備運行);
試驗區(qū)域清理:移除無關(guān)物品,確保操作空間充足(至少 1.5m 半徑),安全防護罩可正常閉合。
二、試樣裝夾(確保對中性)
調(diào)整夾具位置:
啟動試驗機電源和控制軟件,點擊 “手動控制”,操作下橫梁上升 / 下降,使上下夾具間距略大于試樣長度(方便裝夾)。
裝夾試樣:
先將試樣上端放入上夾具,調(diào)整試樣垂直,輕旋上夾具鎖緊螺栓(避免過緊壓傷試樣);
再將試樣下端放入下夾具,確保試樣軸線與上下夾具的中心線重合(對中是關(guān)鍵,偏心會導(dǎo)致力值誤差),緩慢鎖緊下夾具(金屬試樣用楔形夾具時,需確保夾持面均勻接觸)。
檢查裝夾質(zhì)量:
用眼睛觀察試樣是否垂直,或用直角尺輔助校準(zhǔn);
輕拉試樣兩端,確認(rèn)夾持牢固(無打滑風(fēng)險),但不可過度用力(避免試樣提前受力變形)。
三、測試參數(shù)設(shè)置(軟件操作)
新建試驗任務(wù):
在控制軟件中選擇 “新建試驗”,輸入試驗名稱(如 “Q235 鋼拉伸試驗”)、試樣編號、材料牌號等基本信息。
輸入試樣參數(shù):
填寫試樣尺寸:根據(jù)測量結(jié)果輸入原始截面積(如圓形試樣輸入直徑,矩形試樣輸入寬度和厚度)、標(biāo)距長度(如 50mm);
選擇測試標(biāo)準(zhǔn):軟件內(nèi)置 GB、ISO、ASTM 等標(biāo)準(zhǔn)(如選擇 “GB/T 228.1-2010”),系統(tǒng)會自動匹配默認(rèn)參數(shù)(如加載速度),也可手動修改。
設(shè)置試驗參數(shù):
加載方式:選擇 “力控制”“位移控制” 或 “應(yīng)變控制”(金屬拉伸常用 “位移控制”,如彈性階段 2mm/min,屈服后 10mm/min);
停止條件:設(shè)置試樣斷裂自動停機(軟件通過力值驟降判斷),或設(shè)定最大力、最大位移(如 “力值下降 20% 自動停機”);
勾選需要計算的結(jié)果:如抗拉強度、屈服強度、斷后伸長率、彈性模量等。
四、預(yù)加載與正式試驗
預(yù)加載(消除間隙):
點擊 “預(yù)加載”,設(shè)置預(yù)加載力(通常為預(yù)計最大力的 1%-5%,如預(yù)計最大力 10kN,預(yù)加載 0.5kN);
預(yù)加載過程中觀察力值曲線是否平穩(wěn),確認(rèn)傳感器正常工作,若發(fā)現(xiàn)力值異常(如突然跳動),需停機檢查裝夾是否松動。
安裝引申計(可選,高精度測試):
對于需要測量屈服強度、彈性模量的試驗,將引申計夾持在試樣標(biāo)距段(確保標(biāo)距與引申計量程匹配),固定牢固(避免測試中脫落)。
正式啟動試驗:
點擊軟件 “開始試驗”,下橫梁按設(shè)定速度移動(拉伸試驗時下橫梁下降),軟件實時顯示力 - 位移曲線、實時力值、變形量等數(shù)據(jù);
試驗過程中,操作人員需站在安全防護罩外側(cè),觀察試樣狀態(tài)(如是否出現(xiàn)屈服、頸縮),禁止觸碰運動部件或試樣。
五、試驗結(jié)束與數(shù)據(jù)處理
試驗停止:
試樣斷裂后,軟件自動停機(或按 “緊急停止” 按鈕手動停機),下橫梁停止移動。
取下試樣與清理:
點擊 “手動控制”,將下橫梁下降至合適位置,松開上下夾具,取下斷裂的試樣;
若安裝了引申計,先卸下引申計(避免碰撞損壞);
清理夾具內(nèi)的碎屑(尤其金屬試樣斷裂后的碎片),保持設(shè)備整潔。
數(shù)據(jù)計算與記錄:
軟件自動生成試驗報告,包含力 - 位移曲線、關(guān)鍵特征點(如屈服點、最大力點)、計算結(jié)果(如抗拉強度 = 最大力 / 原始截面積);
對于斷后伸長率,需用游標(biāo)卡尺測量斷裂后試樣的標(biāo)距長度(斷后標(biāo)距),手動輸入軟件,系統(tǒng)自動計算(斷后伸長率 =(斷后標(biāo)距 - 原始標(biāo)距)/ 原始標(biāo)距 ×100%)。
數(shù)據(jù)保存與導(dǎo)出:
保存試驗數(shù)據(jù)至計算機(建議備份至 U 盤),按需求打印紙質(zhì)報告(需包含試樣信息、設(shè)備信息、測試結(jié)果、操作人員簽名等)。
六、關(guān)機與后續(xù)工作
關(guān)機流程:
關(guān)閉控制軟件,依次關(guān)閉試驗機電源、計算機電源;
整理試驗記錄,將試樣碎片分類存放(金屬廢料可回收)。
設(shè)備維護:
若長時間不使用,需清潔設(shè)備表面,覆蓋防塵罩;
記錄設(shè)備運行狀態(tài)(如是否有異常噪音、力值偏差),及時反饋給設(shè)備管理員。
關(guān)鍵注意事項
安全di一:測試高強度材料(如鋼材、合金)時,必須關(guān)閉安全防護罩,防止試樣斷裂彈出傷人;
對中要求:試樣偏心會導(dǎo)致測試結(jié)果偏低(誤差可達 10% 以上),裝夾時務(wù)必校準(zhǔn);
參數(shù)核對:正式試驗前反復(fù)核對試樣尺寸、加載速度等參數(shù),避免因輸入錯誤導(dǎo)致試驗失敗;
設(shè)備校準(zhǔn):定期(每年至少 1 次)由計量機構(gòu)校準(zhǔn)力值傳感器和位移系統(tǒng),確保精度符合 0.5 級要求。