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高低溫拉力試驗機的操作流程需兼顧溫度控制與力學測試的協同性,同時嚴格遵循安全規范,確保測試數據準確且操作人員安全。以下是詳細的操作步驟:
一、操作前準備
試樣準備
根據測試標準(如 GB/T 228、ISO 6892)加工試樣,確保尺寸精度(如直徑、標距)符合要求,表面無裂紋、劃痕等缺陷;
對于高低溫敏感材料,需提前在室溫下平衡 24 小時以上,避免試樣初始溫度波動影響測試結果。
設備檢查
主機:檢查機架穩固性、絲杠潤滑情況、力值傳感器連接線是否松動,開機預熱 10~30 分鐘(確保傳感器穩定);
環境箱:清理箱內雜物(尤其是高溫測試前需移除易燃物),檢查密封條是否完好(無破損、老化),保溫層無受潮;
溫控系統:確認溫度傳感器(如 Pt100)安裝位置正確(貼近試樣區域),制冷 / 加熱系統管路無泄漏(如液氮管路、制冷劑管道);
安全裝置:測試急停按鈕、超溫報警(高溫時>設定值 5~10℃報警,低溫時<設定值 5~10℃報警)、過載保護(力值>滿量程 110% 自動停機)功能是否正常。
夾具選擇與安裝
依據試樣材質和溫度范圍選擇夾具:低溫測試可選不銹鋼夾具,高溫(>300℃)需用高溫合金(如 Inconel)夾具,避免夾具因溫度變形導致打滑;
安裝夾具時確保與主機連接牢固,上下夾具中心線對齊(偏差≤0.5mm),防止測試時產生附加彎矩。
二、參數設置與試樣裝夾
測試參數設定
在控制軟件中輸入基本參數:試樣編號、材質、尺寸(直徑 / 厚度、標距)、測試類型(拉伸)、速度(如 1mm/min、50mm/min,根據材料特性選擇);
溫度參數:設定目標溫度(如 - 40℃、150℃)、恒溫時間(通常 10~30 分鐘,確保試樣溫度與環境箱一致),如需程序控溫,可設置升溫 / 降溫速率(如 5℃/min)。
試樣裝夾
先將試樣一端夾入下夾具,確保試樣垂直且處于自由狀態,避免受力;
緩慢升起上夾具,將試樣另一端夾入,夾持力度以試樣不打滑且無明顯變形為宜(軟質材料需墊保護片,防止夾傷);
關閉環境箱門,檢查箱內物(如試樣與箱壁接觸),確保測試空間充足。
三、溫度平衡與測試執行
溫度平衡
啟動環境箱溫控系統,待溫度達到設定值后,保持恒溫(按設定時間),期間通過軟件監控溫度曲線,確保波動≤±1℃;
對于低溫測試,需觀察環境箱是否結霜(正?,F象),但避免霜層過厚影響溫度均勻性;高溫測試時注意箱門密封,防止熱氣泄漏。
開始測試
確認溫度平衡后,在軟件中點擊 “開始測試",主機按設定速度施加拉力,同步采集力值、位移、溫度數據;
測試過程中密切觀察設備運行狀態:有無異常噪音(絲杠卡阻)、力值曲線是否平滑(異常波動可能因夾具打滑或試樣斷裂)、環境箱溫度是否穩定;
若出現緊急情況(如試樣脫落、超溫報警),立即按下急停按鈕,待設備停機后處理。
測試結束
試樣斷裂后,設備自動停機(或手動點擊 “停止"),記錄斷裂位置(需在標距內,否則結果無效);
若需二次測試,重復 “試樣裝夾→溫度平衡" 步驟;若測試結束,先關閉環境箱溫控系統,再退出測試軟件。
四、測試后處理
設備復位與試樣取出
待環境箱溫度降至室溫(高溫測試)或回升至 0℃以上(低溫測試,避免冷凝水損壞元件)后,打開箱門,松開夾具取出斷裂試樣;
清潔夾具表面(去除試樣殘留碎屑),將主機復位(絲杠回歸初始位置),關閉主機電源。
數據處理與報告生成
在軟件中分析測試數據,自動計算屈服強度、抗拉強度、伸長率等參數,生成應力 - 應變曲線、溫度 - 時間曲線;
核對數據有效性(如斷裂位置、曲線特征),確認無誤后保存數據并導出測試報告(含原始數據、曲線、計算結果)。
設備清潔與記錄
清理環境箱內部(擦拭霜層、灰塵),檢查密封條是否有污漬,必要時用酒精棉片清潔;
填寫設備使用記錄:測試時間、試樣信息、設備運行狀態、異常情況及處理方式。
操作安全注意事項
高低溫測試時嚴禁在設備運行中打開箱門,防止凍傷(低溫)或燙傷(高溫);
液氮制冷機型需確保液氮儲備充足,操作液氮罐時佩戴防凍手套,避免液氮直接接觸皮膚;
高溫測試后,需等待環境箱降溫至 50℃以下再打開箱門,防止熱氣灼傷;
測試過程中若發生試樣飛濺(脆性材料斷裂),需確保環境箱門玻璃完好(防沖擊材質),操作人員保持安全距離。
通過規范執行以上流程,可確保高低溫拉力試驗機的測試精度和設備安全性,為材料在溫度下的力學性能評估提供可靠數據。