一種連續測定鈦合金管材收縮應變比變化的方法
2023-04-24 09:42:41
專利名稱：一種連續測定鈦合金管材收縮應變比變化的方法
技術領域：
本發明屬於金屬塑性成形加工領域，用於鈦合金管材塑性成形加工時的主要性能檢測，具體涉及一種鈦合金管材收縮應變比變化的測量方法。
背景技術：
在航空、航天、能源等高技術領域，鈦合金彎管件是必不可少且廣泛使用的一類零部件。收縮應變比是衡量鈦合金管材變形性能的重要指標之一，其大小通常是以單向拉伸時試樣的寬度方向應變和厚度方向應變的比值來表示，收縮應變比可表示為CSR。在現有的研究中，主要是根據航空標準SAE AS4076獲得鈦合金管材收縮應變比。該方法是在鈦合金管試樣拉伸變形至軸向標距的3.75%的工程應變水平時，測量其軸向標距和外徑，從而計算出收縮應變比。採用這種方法獲得的鈦合金管材收縮應變比僅僅是一個定值。然而，鈦合金管材在實際彎曲成形過程中，隨著變形的進行，收縮應變比的值是不斷發生變化的。如果採用不變的收縮應變比來分析鈦合金管材的彎曲變形，必然會給分析結果帶來一定的誤差。本發明通過公式對鈦合金管試樣在變形中的彈性應變進行修正，能夠連續準確獲得鈦合金管材在每一變形量下的收縮應變比，從而獲得鈦合金管材在變形過程中收縮應變比的變化。
發明內容
為克服現有技術中存在的只能獲得鈦合金管材不變的收縮應變比的不足，本發明提出了一種連續測定鈦合金管材收縮應變比變化的方法。本發明的具體步驟如下:步驟一，製作管試樣。在所述管試樣上確定兩個標距點。在確定所述兩個標距點時，以管試樣長度方向的中心為基準，向該中心兩側各取25mm，分別作為標距點A和標距點B。標距點A和標距點B之間為管試樣的標距，長度為U。在管試樣兩端內孔中裝入支撐用的管塞。所述管塞位於管試樣內一端的端面為圓弧面。位於管試樣兩端的管塞的圓弧面頂端處距標距點A和標距點B的距離L2不小於管試樣外徑值的四分之一。步驟二，裝夾管試樣。裝夾管試樣時，使管試樣的中心線與萬能拉伸試驗機的夾頭的中心線重合。裝夾好管試樣後，固定橫向引伸計和縱向引伸計。橫行引伸計的刀口與管試樣標距的中心重合；縱向引伸計上的兩個刀口分別與管試樣標距兩端的標距點A和標距點B重合。步驟三，拉伸試驗。拉伸過程採用位移控制方式，並通過橫向引伸計和縱向引伸計分別獲得管試樣的外徑變化和軸向標距變化參數。單向拉伸試驗中，拉伸速度為2mm/min 4mm/min0步驟四，修正管試樣的外徑。在修正管試樣的外徑中，根據確定的管試樣在彈性階段周向應變<、管試樣在彈性階段軸向應變<、管材的泊松比V和卸載後管試樣外徑的彈
性變形Del，通過式(5)修正管試樣的外徑；所述的
權利要求
1.種連續測定鈦合金管材收縮應變比變化的方法，其特徵在於，具體步驟如下: 步驟一，製作管試樣； 在所述管試樣上確定兩個標距點；在確定所述兩個標距點時，以管試樣長度方向的中心為基準，向該中心兩側各取25mm，分別作為標距點A和標距點B ;標距點A和標距點B之間為管試樣的標距，長度為Ltl ;在管試樣兩端內孔中裝入支撐用的管塞； 步驟二，裝夾管試樣；裝夾管試樣時，使管試樣的中心線與萬能拉伸試驗機的夾頭的中心線重合；裝夾好管試樣後，固定橫向引伸計和縱向引伸計； 步驟三，拉伸試驗；拉伸過程採用位移控制方式，並通過橫向引伸計和縱向引伸計分別獲得管試樣的外徑變化和軸向標距變化參數；單向拉伸試驗中，拉伸速度為2mm/min 4mm/miη ； 步驟四，修正管試樣的外徑；在修正管試樣的外徑中，根據確定的管試樣在彈性階段周向應變<、管試樣在彈性階段軸向應變<、管材的泊松比V和卸載後管試樣外徑的彈性變形Del，通過式(5)修正管試樣的外徑； 所述的
2.權利要求1所述一種連續測定鈦合金管材收縮應變比變化的方法，其特徵在於，所述管塞位於管試樣內一端的端面為圓弧面；位於管試樣兩端的管塞的圓弧面頂端處距標距點A和標距點B的距離L2不小於管試樣外徑值的四分之一。
3.權利要求1所述一種連續測定鈦合金管材收縮應變比變化的方法，其特徵在於，在固定橫向引伸計和縱向引伸計時，橫行引伸計的刀口與管試樣標距的中心重合；縱向引伸計上的兩個刀口分別與管試樣標距兩端的標距點A和標距點B重合。
全文摘要
一種連續測定鈦合金管材收縮應變比變化的方法，按照國標GB/T228-2002中金屬管試樣的尺寸加工管試樣，並以設定的速度進行拉伸試驗。拉伸過程中管試樣外徑和軸向標距的變化分別通過橫向引伸計和縱向引伸計精確獲得。對所獲管試樣外徑和軸向標距進行修正，代入收縮應變比的計算公式即可獲得變化的收縮應變比。通過該方法能夠有效提高鈦合金管材收縮應變比測量的精確度。在整個變形過程中，鈦合金管材的收縮應變比呈減小趨勢，在管試樣變形初始階段，收縮應變比的下降趨勢明顯，在隨後的變形中收縮應變比的下降趨勢逐漸減小，在後面的變形中收縮應變比下降的趨勢逐漸趨於穩定。
文檔編號G01N3/08GK103091167SQ20131002566
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月23日 優先權日2013年1月23日
發明者詹梅, 皇濤, 譚金強, 楊合 申請人:西北工業大學