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盤(pán)管具有展開(kāi)長(zhǎng)度長(zhǎng)、便于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，廣泛用于制作余熱回收、高壓冷卻器的部件，但盤(pán)管是彎曲的，很難對(duì)其進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。GB/T 228.1—2021《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫拉伸試驗(yàn)方法》中對(duì)引伸計(jì)標(biāo)距、平行長(zhǎng)度等的定義，都表明了試樣傾向于是直的。拉伸試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性受到多方面因素的影響，引起測(cè)量不確定度的主要因素包括試樣材料的均勻性、試樣的幾何尺寸及橫截面積、測(cè)量重復(fù)性、拉伸速率等。目前沒(méi)有盤(pán)管進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)的專(zhuān)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上對(duì)盤(pán)管的室溫拉伸試驗(yàn)均要求按照GB/T228.1—2021或國(guó)外等同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，而這些標(biāo)準(zhǔn)均傾向于直的試樣，很難測(cè)試彎曲的試樣。

1、試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料采用規(guī)格為24mm×1mm(外徑×壁厚)、H68黃銅盤(pán)管以及規(guī)格為10mm×0.6mm(外徑 × 壁厚)、BFe10-1-1白銅盤(pán)管。

1.2 試驗(yàn)方法

采用微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、引伸計(jì)，按照GB/T 228.1—2021進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn);采用外徑千分尺對(duì)盤(pán)管的外徑進(jìn)行測(cè)量，從外圓弧至內(nèi)圓弧、垂直方向各測(cè)量一個(gè)值，取其平均值;采用壁厚千分尺在外圓弧、內(nèi)圓弧及垂

直的兩側(cè)各測(cè)量一個(gè)值，取其平均值。

1.2.1 黃銅盤(pán)管

在上述黃銅盤(pán)管上截取4套(每套3支)長(zhǎng)度為300mm的整管拉伸試樣，分別按照方案1~4進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn);在該黃銅盤(pán)管上截取一段長(zhǎng)度為4m的管材,在矯直機(jī)上矯直,在頭、尾切除長(zhǎng)度約0.5m后，取一套長(zhǎng)度為300mm的整管拉伸試樣，按照方案5進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

（1）方案1，將一套試樣編號(hào)為 H1-1、H1-2、H1-3，采用從外圓弧壓至內(nèi)圓弧(逆壓法)的壓扁方式將試樣兩端壓扁(見(jiàn)圖1)，壓扁長(zhǎng)度約為50mm，然后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

（2）方案2，將一套試樣編號(hào)為H2-1、H2-2、H2-3，采用正壓法(垂直于逆壓法的方向)的壓扁方式將試樣兩端壓扁，壓扁長(zhǎng)度約為50mm，然后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

（3）方案3，將一套試樣編號(hào)為H3-1、H3-2、H3-3，試樣兩端采用人工掰直，掰直長(zhǎng)度約為50mm，然后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

（4）方案4，將一套試樣編號(hào)為H4-1、H4-2、H4-3，將試樣整體采用人工掰直，然后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

（5）方案5，將一套試樣編號(hào)為H5-1、H5-2、H5-3，將試樣用矯直機(jī)進(jìn)行矯直處理，然后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

1.2.2 白銅盤(pán)管

在上述白銅盤(pán)管上截取4套(每套3支)長(zhǎng)度為300mm的整管拉伸試樣，分別按照方案6~9進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)；在該白銅盤(pán)管上截取一段長(zhǎng)度為4m的管材，在矯直機(jī)上矯直，在頭、尾切除長(zhǎng)度約0.5m后，取一套長(zhǎng)度為300mm 的整管拉伸試樣，按照方案10進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

（1）方案6，將一套試樣編號(hào)為B6-1、B6-2、B6-3，采用逆壓法的壓扁方式將試樣兩端壓扁，壓扁長(zhǎng)度約為50mm，然后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

（2）方案7，將一套試樣編號(hào)為B7-1、B7-2、B7-3，采用正壓法的壓扁方式將試樣兩端壓扁，壓扁長(zhǎng)度約為50mm，然后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

（3）方案8，將一套試樣編號(hào)為B8-1、B8-2、B8-3，試樣兩端采用人工掰直，掰直長(zhǎng)度約為50mm，然后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

（4）方案9，將一套試樣編號(hào)為B9-1、B9-2、B9-3，將試樣整體采用人工掰直,然后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

（5）方案10，將一套試樣編號(hào)為 B10-1、B10-2、B10-3，將試樣用矯直機(jī)進(jìn)行矯直處理，然后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 黃銅盤(pán)管

H68黃銅盤(pán)管測(cè)得的室溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。由表1可知：方案1與方案2的試驗(yàn)過(guò)程無(wú)異常，試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定；方案3的試驗(yàn)過(guò)程無(wú)異常，抗拉強(qiáng)度與斷后伸長(zhǎng)率的試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定，與方案1和方案2的試驗(yàn)結(jié)果一致性較好，但測(cè)得的屈服強(qiáng)度偏高，原因是人工掰直試樣端部導(dǎo)致試樣中間非夾持區(qū)域受力變形；方案4的試驗(yàn)過(guò)程無(wú)異常，抗拉強(qiáng)度與斷后伸長(zhǎng)率的試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定，與方案1和方案2的試驗(yàn)結(jié)果一致性較好，但測(cè)得的屈服強(qiáng)度偏高，且結(jié)果不穩(wěn)定；方案5的試驗(yàn)過(guò)程無(wú)異常，抗拉強(qiáng)度與斷后伸長(zhǎng)率的試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定，與方案1和方案2的一致性較好，但測(cè)得的屈服強(qiáng)度偏高。試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定。

人工掰直試樣導(dǎo)致試樣中間非夾持區(qū)域受力變形，屈服強(qiáng)度升高，人工掰直的加載力具有不穩(wěn)定性，使屈服強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生較大波動(dòng)。塑性變形量增大，要求停留在障礙密集處的位錯(cuò)也開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在同向加載時(shí)，位錯(cuò)會(huì)遇到較大阻力，使同向加載時(shí)的屈服強(qiáng)度變大。矯直機(jī)矯直試樣也會(huì)導(dǎo)致試樣中間非夾持區(qū)域受力變形，屈服強(qiáng)度升高，但矯直機(jī)的矯直加載力具有穩(wěn)定性，因此測(cè)得的屈服強(qiáng)度結(jié)果穩(wěn)定。

2.2 白銅盤(pán)管

BFe10-1-1白銅盤(pán)管測(cè)得的室溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。由表2可知：方案6中的2個(gè)試樣拉伸斷裂在頭部，試驗(yàn)失敗，原因是盤(pán)管的外圓弧屬于壁厚減薄區(qū)域，內(nèi)圓弧屬于壁厚增大區(qū)域，壓扁后容易開(kāi)裂或產(chǎn)生微裂紋，使得拉伸試驗(yàn)時(shí)試樣斷裂在頭部；方案7的試驗(yàn)過(guò)程無(wú)異常，試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定；方案8測(cè)得的抗拉強(qiáng)度與斷后伸長(zhǎng)率結(jié)果穩(wěn)定且無(wú)異常，與方案2的試驗(yàn)結(jié)果一致性較好，屈服強(qiáng)度沒(méi)有出現(xiàn)個(gè)別數(shù)據(jù)增大較多的情況，原因是試樣的規(guī)格小，容易將端部掰直，避免了非夾持區(qū)域變形的情況發(fā)生；方案9測(cè)得的抗拉強(qiáng)度與斷后伸長(zhǎng)率結(jié)果穩(wěn)定且無(wú)異常，但測(cè)得的屈服強(qiáng)度偏高，且結(jié)果不穩(wěn)定；方案10測(cè)得的抗拉強(qiáng)度與斷后伸長(zhǎng)率結(jié)果穩(wěn)定且無(wú)異常，但測(cè)得的屈服強(qiáng)度偏高，結(jié)果穩(wěn)定。

3、結(jié)論與建議

（1）采用壓扁法可以測(cè)試金屬盤(pán)管的室溫拉伸性能;對(duì)于壁厚小于1mm、斷后伸長(zhǎng)率小于40%的金屬管材，建議采用正壓法將試樣端部壓扁，以提高室溫拉伸試驗(yàn)的成功率。

（2）將盤(pán)管試樣端部人工掰直后進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)具有可行性，但應(yīng)避免試樣中間非夾持區(qū)域受力變形，造成屈服強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果偏高的現(xiàn)象。

（3）對(duì)試樣進(jìn)行整體矯直，可以測(cè)試盤(pán)管的抗拉強(qiáng)度與斷后伸長(zhǎng)率，但測(cè)得的屈服強(qiáng)度偏高;當(dāng)試樣允許矯直時(shí)或屈服強(qiáng)度無(wú)要求時(shí)，建議使用該方法對(duì)盤(pán)管進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)。