介紹三種常用的拉伸試驗類型

什么是拉伸試驗？

拉伸試驗是一種破壞性試驗過程，可提供有關(guān)金屬材料的拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延展性的信息。它測量破壞復(fù)合材料或塑料試樣所需的力以及試樣拉伸或伸長到該斷裂點的程度。復(fù)合材料的拉伸試驗一般采用基本拉伸或平夾層拉伸試驗的形式，符合ISO 527-4、ISO 527-5、ASTM D 638、ASTM D 3039 和 ASTM C 297 等標(biāo)準(zhǔn)。

常見的測試方法之一，拉伸測試，用于確定樣品在施加軸向拉伸載荷時的行為。這些類型的測試可以在環(huán)境或受控(加熱或冷卻)條件下進(jìn)行，以確定材料的拉伸性能。

對各種材料進(jìn)行拉伸試驗，包括金屬、塑料、彈性體、紙張、復(fù)合材料、橡膠、織物、粘合劑、薄膜等。

拉伸試驗通常用于確定材料或產(chǎn)品的最大載荷(拉伸強(qiáng)度)可以承受。拉伸測試可以基于負(fù)載值或伸長率值。

什么是抗拉強(qiáng)度測試？

拉伸測試是一種破壞性測試方法，在測試焊縫性能時盡早進(jìn)行。這種易于執(zhí)行的評估提供了大量信息，這些信息對于為應(yīng)用選擇最佳填充金屬至關(guān)重要。

指定尺寸的樣品在張力下加載直到失效點。將樣片拉開以了解焊縫的強(qiáng)度、延展性和其他特性。測試設(shè)備計算并顯示極限抗拉強(qiáng)度[失效前承受的最大應(yīng)力，以磅/平方英寸 (psi) 或兆帕 (MPa) 為單位，屈服強(qiáng)度(發(fā)生塑性變形的應(yīng)力，以 psi 或 MPa 為單位)和伸長率百分比的樣本。

該過程包括創(chuàng)建一個焊接測試板，加工該板以產(chǎn)生適當(dāng)尺寸的測試樣本，進(jìn)行測試，然后分析結(jié)果。即使使用相同的填充金屬，不同的母材、接頭設(shè)計和焊接參數(shù)也會導(dǎo)致顯著不同的機(jī)械性能。出于這個原因，填充金屬制造商和公司根據(jù)控制所有這些因素的規(guī)范測試板。

三種常用的拉伸試驗類型

所有焊縫金屬測試

這涉及僅測試樣品焊接測試板的焊縫金屬。這是填充金屬和某些程序鑒定過程中的標(biāo)準(zhǔn)測試請注意，所有焊縫金屬拉伸棒都可能包含發(fā)生母材稀釋的焊縫區(qū)域;這可能不適用于所有焊接接頭配置。

橫向拉伸測試

在此過程中，從板的橫向軸(垂直于焊縫的軸)中提取拉伸桿。結(jié)果，焊接金屬和母材都進(jìn)行了測試，捕捉了兩者之間的相互作用。這是一個試金石：如果失效發(fā)生在母材金屬中，則可以確定焊縫金屬比母材金屬更堅固，反之亦然。但是，這種類型的測試存在局限性?？梢愿呔鹊靥崛O限抗拉強(qiáng)度，但不能提取屈服強(qiáng)度或伸長率百分比(延展性的量度)。

縱向拉伸測試

這種樣品配置包括測試從焊縫縱軸抽取的試樣。根據(jù)接頭設(shè)計，縱向拉伸桿可能同時包含母材金屬和焊縫金屬。

遵循的規(guī)范規(guī)定了特定應(yīng)用所需的拉伸測試類型。例如，用于抗震應(yīng)用的焊縫通常比根據(jù)AWS D1.1/D1.1M：結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 - 鋼制造的平均焊縫具有更嚴(yán)格的拉伸測試要求(附加樣品要求) 。在進(jìn)行任何類型的拉伸測試之前始終檢查代碼要求以確保合規(guī)性非常重要。

抗拉強(qiáng)度測試屬性

屈服強(qiáng)度

屈服強(qiáng)度是在應(yīng)力下發(fā)生塑性變形的點。這是通過使用稱為引伸計的設(shè)備在測量的標(biāo)距上進(jìn)行測試期間確定的。這些設(shè)備可以是機(jī)械夾或視頻，非接觸是一個限制，例如高溫測試。

極限抗拉強(qiáng)度 (UTS)

UTS 是試樣在測試期間所承受的最大應(yīng)力。這可能與試樣斷裂時的強(qiáng)度有所不同，具體取決于試樣是脆性的、延展性的還是兼具兩者的特性。這些材料特性可能會因環(huán)境而變化，例如在極熱或極冷的條件下。

延展性

延展性與拉伸試驗的伸長率有關(guān)。伸長率的計算方法是最大標(biāo)距除以原始標(biāo)距。它通常被描述為應(yīng)變硬化塑性變形會使它變硬多少。

彈性模量

彈性模量也稱為楊氏模量，用于測量樣品的 剛度，一旦負(fù)載被移除，材料將恢復(fù)其原始狀態(tài)。一旦材料被拉伸到不再恢復(fù)其原始長度并顯示永久變形的程度，胡克定律就不再適用。這稱為彈性或比例極限(也稱為屈服強(qiáng)度)。