金属拉力强度试验机的操作流程是怎样的？

金属拉力强度试验机的操作流程需严格遵循 GB/T 228.1-2021 标准，核心围绕试验前准备 — 参数设定 — 试样装夹 — 试验执行 — 数据处理 — 设备收尾六大步骤，确保试验数据精准、操作安全，以下是详细流程（以主流微机控制液压式机型为例，电子式机型流程基本一致）：

一、 试验前准备

试样制备与检查

按标准截取金属试样（如钢筋、棒材、板材），长度需满足 夹持长度 + 标距段 + 余量（钢筋试样通常 300–500mm）。

打磨试样表面，去除锈蚀、氧化皮、毛刺，确保标距段尺寸均匀；用划规标记标距（如 50mm、100mm），标记时避免损伤试样表面。

检查试样外观：无裂纹、折叠、夹杂等缺陷，否则直接剔除，防止试验数据失真。

设备与环境检查

环境要求：实验室温度 10–35℃，湿度 20%–80%，无剧烈振动、腐蚀性气体。

设备检查：

液压式机型：查看液压油液位是否在刻度线内，油管有无渗漏，急停按钮复位；

电子式机型：检查伺服电机、滚珠丝杠有无卡顿，电源、数据线连接牢固。

附件检查：确认楔形夹具夹持面无磨损，引伸计（若需测量变形）完好，卡尺、卷尺等测量工具校准合格。

设备预热与空载试运行

开启设备电源和控制电脑，运行试验机控制软件，预热 15–20 分钟（液压式需预热液压系统）。

执行空载试运行：控制夹具升降 2–3 次，检查运行是否平稳，力值、位移数据是否归零正常，排除设备卡顿或传感器漂移问题。

二、 参数设定

选择试验方案

在控制软件中选择金属材料拉伸试验模块，调用对应标准（如 GB/T 228.1-2021）或新建方案。

输入核心参数

试样参数：输入试样类型（圆棒 / 板材）、公称直径 / 厚度 / 宽度、原始标距 L0、原始横截面积 S0。

载荷量程：根据试样预估最大拉力选择（需落在设备量程 10%–90%，如 Φ20mm 钢筋选 600kN 量程）。

拉伸速度：按标准设定，分两阶段：

弹性阶段：应力速率控制在 2–20MPa/s（或速度 0.5–2mm/min），保证屈服强度测量准确；

塑性阶段：速度可提高至 5–50mm/min，直至试样断裂。

停机条件：设置断裂停机（试样断裂后自动停止）、力值下降停机（力值降至最大力 80% 停机），避免设备过载。

三、 试样装夹

夹具安装与调整

根据试样直径 / 厚度，更换对应规格的夹具垫片，确保垫片与试样贴合；用内六角扳手紧固夹具，防止试验中松动。

试样装夹与同轴度调整

将试样一端装入下夹具，夹紧后调整试样位置，确保试样轴线与加载方向同轴；再装入上夹具，缓慢夹紧，避免试样弯曲或偏心。

装夹后轻拉试样，确认无打滑风险；脆性金属材料（如高碳钢）需适度降低夹持力，防止端部压溃。

引伸计安装与清零

若需测量屈服强度、伸长率，将引伸计夹持在试样标距段，确保夹持爪与试样贴合紧密，无松动。

在软件中执行力值清零、位移清零、变形清零，确保初始数据为零。

四、 试验执行

安全防护确认

关闭设备防护罩，操作人员退至安全区域（站在设备侧面，避免正对试样断裂方向）。

启动试验与实时监控

点击软件 “开始试验"按钮，设备按设定速度加载，软件实时绘制力 - 变形、力 - 位移 曲线。

试验过程中观察：

弹性阶段：曲线呈线性增长，无异常波动；

屈服阶段：观察有无屈服平台（如低碳钢），记录下屈服强度 ReL；

强化阶段：载荷升至峰值后，试样出现颈缩；

若出现试样打滑、曲线异常、设备异响，立即按下急停按钮，停机后排查原因，重新装夹试样。

试验终止

试样断裂后，设备自动停机；若试样未断裂但力值持续下降，可手动停止试验。

五、 数据处理与报告生成

数据采集与计算

软件自动计算核心指标：上屈服强度 ReH、下屈服强度 ReL、抗拉强度 Rm、断后伸长率 A、断面收缩率 Z。

数据有效性判定：若断裂位置在标距中部 1/3 区域内，数据有效；否则需重新取样试验。

报告生成与导出

编辑试验报告：填写试样信息、试验标准、设备编号、测试人员，插入力 - 变形曲线。

导出报告为 Excel/PDF 格式，打印存档；原始数据需备份，便于后续追溯。

六、 设备收尾与维护

试样卸载与清理

控制夹具复位，取下断裂试样；清理夹具夹持面的铁屑、油污，若有试样残留，用砂纸打磨干净。

取下引伸计，放入专用保护盒，避免碰撞损坏。

设备复位与关机

将夹具复位至初始位置；液压式机型需关闭液压泵站，释放系统残余压力。

关闭控制软件、电脑，断开设备总电源。

记录与维护

填写设备运行日志：记录试验日期、试样信息、试验结果、设备运行状态。

定期维护：对夹具、滚珠丝杠等运动部件涂抹润滑油；每月检查传感器校准状态，每年进行一次计量校准。

关键操作注意事项

装夹同轴度是影响数据精度的核心，偏心拉伸会导致抗拉强度偏低、断后伸长率偏小。

引伸计安装力度需适中，过紧会压伤试样，过松则变形数据漂移。

金属试样断裂能量较大，必须关闭防护罩，防止碎片飞溅伤人。