介绍三种常用的拉伸试验类型

什么是拉伸试验？

拉伸试验是一种破坏性试验过程，可提供有关金属材料的拉伸强度、屈服强度和延展性的信息。它测量破坏复合材料或塑料试样所需的力以及试样拉伸或伸长到该断裂点的程度。复合材料的拉伸试验一般采用基本拉伸或平夹层拉伸试验的形式，符合ISO 527-4、ISO 527-5、ASTM D 638、ASTM D 3039 和 ASTM C 297 等标准。

常见的测试方法之一，拉伸测试，用于确定样品在施加轴向拉伸载荷时的行为。这些类型的测试可以在环境或受控(加热或冷却)条件下进行，以确定材料的拉伸性能。

对各种材料进行拉伸试验，包括金属、塑料、弹性体、纸张、复合材料、橡胶、织物、粘合剂、薄膜等。

拉伸试验通常用于确定材料或产品的最大载荷(拉伸强度)可以承受。拉伸测试可以基于负载值或伸长率值。

什么是抗拉强度测试？

拉伸测试是一种破坏性测试方法，在测试焊缝性能时尽早进行。这种易于执行的评估提供了大量信息，这些信息对于为应用选择最佳填充金属至关重要。

指定尺寸的样品在张力下加载直到失效点。将样片拉开以了解焊缝的强度、延展性和其他特性。测试设备计算并显示极限抗拉强度[失效前承受的最大应力，以磅/平方英寸 (psi) 或兆帕 (MPa) 为单位，屈服强度(发生塑性变形的应力，以 psi 或 MPa 为单位)和伸长率百分比的样本。

该过程包括创建一个焊接测试板，加工该板以产生适当尺寸的测试样本，进行测试，然后分析结果。即使使用相同的填充金属，不同的母材、接头设计和焊接参数也会导致显着不同的机械性能。出于这个原因，填充金属制造商和公司根据控制所有这些因素的规范测试板。

三种常用的拉伸试验类型

所有焊缝金属测试

这涉及仅测试样品焊接测试板的焊缝金属。这是填充金属和某些程序鉴定过程中的标准测试请注意，所有焊缝金属拉伸棒都可能包含发生母材稀释的焊缝区域;这可能不适用于所有焊接接头配置。

横向拉伸测试

在此过程中，从板的横向轴(垂直于焊缝的轴)中提取拉伸杆。结果，焊接金属和母材都进行了测试，捕捉了两者之间的相互作用。这是一个试金石：如果失效发生在母材金属中，则可以确定焊缝金属比母材金属更坚固，反之亦然。但是，这种类型的测试存在局限性。可以高精度地提取极限抗拉强度，但不能提取屈服强度或伸长率百分比(延展性的量度)。

纵向拉伸测试

这种样品配置包括测试从焊缝纵轴抽取的试样。根据接头设计，纵向拉伸杆可能同时包含母材金属和焊缝金属。

遵循的规范规定了特定应用所需的拉伸测试类型。例如，用于抗震应用的焊缝通常比根据AWS D1.1/D1.1M：结构焊接规范 - 钢制造的平均焊缝具有更严格的拉伸测试要求(附加样品要求) 。在进行任何类型的拉伸测试之前始终检查代码要求以确保合规性非常重要。

抗拉强度测试属性

屈服强度

屈服强度是在应力下发生塑性变形的点。这是通过使用称为引伸计的设备在测量的标距上进行测试期间确定的。这些设备可以是机械夹或视频，非接触是一个限制，例如高温测试。

极限抗拉强度 (UTS)

UTS 是试样在测试期间所承受的最大应力。这可能与试样断裂时的强度有所不同，具体取决于试样是脆性的、延展性的还是兼具两者的特性。这些材料特性可能会因环境而变化，例如在极热或极冷的条件下。

延展性

延展性与拉伸试验的伸长率有关。伸长率的计算方法是最大标距除以原始标距。它通常被描述为应变硬化塑性变形会使它变硬多少。

弹性模量

弹性模量也称为杨氏模量，用于测量样品的 刚度，一旦负载被移除，材料将恢复其原始状态。一旦材料被拉伸到不再恢复其原始长度并显示永久变形的程度，胡克定律就不再适用。这称为弹性或比例极限(也称为屈服强度)。