金屬拉力強度試驗機的操作流程是怎樣的？

金屬拉力強度試驗機的操作流程需嚴格遵循 GB/T 228.1-2021 標準，核心圍繞試驗前準備 — 參數設定 — 試樣裝夾 — 試驗執行 — 數據處理 — 設備收尾六大步驟，確保試驗數據精準、操作安全，以下是詳細流程（以主流微機控制液壓式機型為例，電子式機型流程基本一致）：

一、 試驗前準備

試樣制備與檢查

按標準截取金屬試樣（如鋼筋、棒材、板材），長度需滿足 夾持長度 + 標距段 + 余量（鋼筋試樣通常 300–500mm）。

打磨試樣表面，去除銹蝕、氧化皮、毛刺，確保標距段尺寸均勻；用劃規標記標距（如 50mm、100mm），標記時避免損傷試樣表面。

檢查試樣外觀：無裂紋、折疊、夾雜等缺陷，否則直接剔除，防止試驗數據失真。

設備與環境檢查

環境要求：實驗室溫度 10–35℃，濕度 20%–80%，無劇烈振動、腐蝕性氣體。

設備檢查：

液壓式機型：查看液壓油液位是否在刻度線內，油管有無滲漏，急停按鈕復位；

電子式機型：檢查伺服電機、滾珠絲杠有無卡頓，電源、數據線連接牢固。

附件檢查：確認楔形夾具夾持面無磨損，引伸計（若需測量變形）完好，卡尺、卷尺等測量工具校準合格。

設備預熱與空載試運行

開啟設備電源和控制電腦，運行試驗機控制軟件，預熱 15–20 分鐘（液壓式需預熱液壓系統）。

執行空載試運行：控制夾具升降 2–3 次，檢查運行是否平穩，力值、位移數據是否歸零正常，排除設備卡頓或傳感器漂移問題。

二、 參數設定

選擇試驗方案

在控制軟件中選擇金屬材料拉伸試驗模塊，調用對應標準（如 GB/T 228.1-2021）或新建方案。

輸入核心參數

試樣參數：輸入試樣類型（圓棒 / 板材）、公稱直徑 / 厚度 / 寬度、原始標距 L0、原始橫截面積 S0。

載荷量程：根據試樣預估最大拉力選擇（需落在設備量程 10%–90%，如 Φ20mm 鋼筋選 600kN 量程）。

拉伸速度：按標準設定，分兩階段：

彈性階段：應力速率控制在 2–20MPa/s（或速度 0.5–2mm/min），保證屈服強度測量準確；

塑性階段：速度可提高至 5–50mm/min，直至試樣斷裂。

停機條件：設置斷裂停機（試樣斷裂后自動停止）、力值下降停機（力值降至最大力 80% 停機），避免設備過載。

三、 試樣裝夾

夾具安裝與調整

根據試樣直徑 / 厚度，更換對應規格的夾具墊片，確保墊片與試樣貼合；用內六角扳手緊固夾具，防止試驗中松動。

試樣裝夾與同軸度調整

將試樣一端裝入下夾具，夾緊后調整試樣位置，確保試樣軸線與加載方向同軸；再裝入上夾具，緩慢夾緊，避免試樣彎曲或偏心。

裝夾后輕拉試樣，確認無打滑風險；脆性金屬材料（如高碳鋼）需適度降低夾持力，防止端部壓潰。

引伸計安裝與清零

若需測量屈服強度、伸長率，將引伸計夾持在試樣標距段，確保夾持爪與試樣貼合緊密，無松動。

在軟件中執行力值清零、位移清零、變形清零，確保初始數據為零。

四、 試驗執行

安全防護確認

關閉設備防護罩，操作人員退至安全區域（站在設備側面，避免正對試樣斷裂方向）。

啟動試驗與實時監控

點擊軟件 “開始試驗”按鈕，設備按設定速度加載，軟件實時繪制力 - 變形、力 - 位移 曲線。

試驗過程中觀察：

彈性階段：曲線呈線性增長，無異常波動；

屈服階段：觀察有無屈服平臺（如低碳鋼），記錄下屈服強度 ReL；

強化階段：載荷升至峰值后，試樣出現頸縮；

若出現試樣打滑、曲線異常、設備異響，立即按下急停按鈕，停機后排查原因，重新裝夾試樣。

試驗終止

試樣斷裂后，設備自動停機；若試樣未斷裂但力值持續下降，可手動停止試驗。

五、 數據處理與報告生成

數據采集與計算

軟件自動計算核心指標：上屈服強度 ReH、下屈服強度 ReL、抗拉強度 Rm、斷后伸長率 A、斷面收縮率 Z。

數據有效性判定：若斷裂位置在標距中部 1/3 區域內，數據有效；否則需重新取樣試驗。

報告生成與導出

編輯試驗報告：填寫試樣信息、試驗標準、設備編號、測試人員，插入力 - 變形曲線。

導出報告為 Excel/PDF 格式，打印存檔；原始數據需備份，便于后續追溯。

六、 設備收尾與維護

試樣卸載與清理

控制夾具復位，取下斷裂試樣；清理夾具夾持面的鐵屑、油污，若有試樣殘留，用砂紙打磨干凈。

取下引伸計，放入專用保護盒，避免碰撞損壞。

設備復位與關機

將夾具復位至初始位置；液壓式機型需關閉液壓泵站，釋放系統殘余壓力。

關閉控制軟件、電腦，斷開設備總電源。

記錄與維護

填寫設備運行日志：記錄試驗日期、試樣信息、試驗結果、設備運行狀態。

定期維護：對夾具、滾珠絲杠等運動部件涂抹潤滑油；每月檢查傳感器校準狀態，每年進行一次計量校準。

關鍵操作注意事項

裝夾同軸度是影響數據精度的核心，偏心拉伸會導致抗拉強度偏低、斷后伸長率偏小。

引伸計安裝力度需適中，過緊會壓傷試樣，過松則變形數據漂移。

金屬試樣斷裂能量較大，必須關閉防護罩，防止碎片飛濺傷人。