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线材扭转试验机的试样标准及基本介绍
更新时间:2018-07-10 点击次数:1896
 线材扭转试验机的试样标准及基本介绍
试件尽可能平直,必要时需矫直,但不能伤及表面,也不得扭曲试件。为使试件在试验过程中平直,应施加某种形式的拉紧力,这种拉紧力不得大于试验线材公称抗拉强度相应力值的2%,轴向加力采用了砝码加力。直径(或特征尺寸)为10mm-14mm的钢材扭转试验时,无需施加拉紧力。
根据用户端对产品工艺与使用条件的要求,高强缆索用钢、高附加值车用和高铁用长材产品材料的抗扭性能极其重要。此外,在材料性能表征领域,基于拉伸/疲劳、冲击/断裂等标准化的试验方法,工业界已形成了较为完备的对材料轴向加载研究其强塑性能,以及通过裂纹行为表征断裂韧性的精细化试验体系。而对于材料的扭转韧性,特别是针对10mm以下的桥梁缆索用钢,现有的扭转试验仅能记录扭断圈数等半定量指标,尚处于工艺类试验的阶段。因此,有必要对现有扭转试验机功能理念、加载机构、控制原理等进行突破性的设计,对ϕ10mm以上的长材与10mm以下的缆索线材试样整合,并将扭转试验提升到量化试验的水平。
对线材进行扭转试验测定其扭断圈数时,回转夹头的转速、线材的有效工作长度以及初始拉紧载荷均需满足GB/T 239.1—2012《金属材料 线材 第1部分:单向扭转试验方法》的要求。为确保夹头对线材试样的有效夹持,GB/T 239.1标准根据不同的试样规格推荐了齿块的类型。然而在实践中发现,随着强度等级的提高与产品规格日益多样化,仅通过手动旋拧不同厚度、不同齿面的夹块已很难确保线材在扭转试验过程中保持有效咬合,打滑或顿挫现象时有发生。此时,试验所记录的扭断圈数存在较大误差。
通常采用电液伺服的方式实现拉扭复合疲劳加载,即在交变轴向加载的基础上叠加正反扭矩。当模拟工件处于一种恒定拉向载荷而扭矩存在较慢周次的循环交变时,可采用本文所介绍的扭转试验机编程实现拉-扭复合疲劳加载,即利用回旋式液压卡盘双向旋转与平移式卡盘的轴向加载。

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