銅材拉伸試驗夾具是拉力試驗機重要的組成部分,有了拉伸夾具才能進行拉伸試驗。不同拉力試驗機根據拉力量程和用途會配有不同類型的拉伸夾具。根據材料的形狀、直徑的大小、最大拉斷力的不同等因素拉伸夾具需要相應配套。選擇一套合適的拉伸夾具為保障拉伸試驗順利進行和試驗結果準確性很是關鍵。
一、銅材拉伸常見夾具
日常使用的夾具按夾持方式,可分為楔形夾具、平口夾具、纏繞夾具等。
1.楔形夾具
楔形夾具是指應用斜面鎖緊的原理設計的一種拉伸夾具。這種夾具主要做直徑在3mm以上的圓形截面的試樣。具體到銅材主要是電工用銅線坯、銅及銅合金拉制棒、銅及銅合金擠制棒、H59黃銅棒、再生銅及銅合金棒、鈦銅合金棒、銅碲合金棒等等。契形夾具在圓形截面積的鋼材、鋁合金等金屬材料拉伸試驗中都有廣泛應用。
2.平口夾具
平口夾具(對夾類夾具)應用單面或雙面螺紋頂緊的原理設計的一種拉伸夾具。平口夾具主要使用在3mm及以下直徑的圓形截面試樣、矩形截面的板、帶、箔材試樣的拉伸試驗。具體銅產品主要有電工圓銅線、鍍錫圓銅線、超細銅線、銅及銅合金帶材、銅及銅合金板材、電解銅箔、壓延銅箔、導電用銅帶、接觸網用青銅板帶、屏蔽用鋅白銅帶、散熱器散熱片專用純銅帶、電纜用銅帶等等。
平口夾具對超細線和箔材有著天然的優勢。開始夾持時力很大,但隨著試驗的進行,拉力的增大,夾持力在不斷減小。這就和楔形夾具的夾持力的變化過程恰好相反,楔形夾具的夾持力,隨著拉伸試驗進行是越來越大的直到試樣發生斷裂,夾持力才驟然減小。有利于這類試樣的試驗。
夾具夾持端面的材質和形狀對細線和薄帶材拉伸試驗的成功率影響明顯。夾持端面為鋸齒狀或鐵質。超細線和箔材極易直接將試樣在夾具內夾斷。導致試驗失敗。(測試結果達不到標準要求的試樣,斷在夾口內或很接近夾口,試驗是判為無效的)這樣既浪費時間、物力,更甚的是監督抽查、委托檢驗等樣品量往往很有限。
3.纏繞夾具
纏繞夾具是指應用纏繞的方式將試樣鎖緊的原理設計的一種拉伸夾具。
纏繞夾具主要應用于細線和超細線的拉伸試驗。纏繞夾具裝夾相對而言比較費時,但試樣受力線的對中,比平口夾具更好,能比較好的規避人為視覺誤差。纏繞夾具相比橡膠墊平口夾具,優勢并不十分明顯。
以上是按夾持方式分的幾種常見夾具,按使用環境還可分為高溫夾具、低溫夾具、室溫夾具;用途分為特殊用途和一般用途的夾具。高低溫、特殊用途的夾具對其材質的穩定性和結構的精巧性相對室溫下常用夾具,苛刻許多。
二、試樣的夾持
正確夾持試樣對拉伸試驗的有效率和測試結果的準確性影響尤為明顯。試樣的正確裝夾對試驗很重要,直接影響試驗的成敗及測試數據的準確性。試樣受的拉力與傳感器的力盡可能在一條線上。矩形試樣采用平口夾具,上下夾持端面的夾持點連線與中垂線不平行的情況時有發生。即使是老師傅也有失手的時候,因為有些夾具上沒有刻劃線,僅靠目測。矩形試樣夾持歪了,兩側受力不均,產生撕裂的幾率大大增加。
細線試樣采用纏繞夾具時,請注意不要兩圈或多圈線疊在一起,這樣容易產生應力集中,在疊加的地方產生提前斷裂的情況。
三、夾具的選擇
試樣夾持方便、快捷、安全。夾不夾的住,不能有試樣滑動或滑出夾持端面的現象。試樣不在夾口內、夾口附近、過渡弧處、標距外的平行部分等不符合要求的部位斷裂或提前斷裂。
四、夾具的發展趨勢
夾具向多元多樣化方向走,針對各類產品的獨有特性(形狀、尺寸、試驗環境等),設計更符合該產品拉伸試驗的夾具。而不是一副夾具打天下。夾緊方式逐漸從現在舉例的機械夾緊向氣壓夾緊、液壓夾緊等方向發展。人工智能的在拉伸試驗上的應用將越來越多,不久的將來可能從畫標距、夾持、開始拉伸試驗、力值測定、斷后伸長的測量等都會自動化。期待這一天的早日到來,解放檢驗員的雙手,讓檢驗員工作更有價值更有效率更有意義!
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