提高检测力学性能稳定性的钢管整管拉伸装置的制作方法

本实用新型适用于外径≤35mm的钢管（无缝、焊接）拉伸，主要用于钢管整管力学性能检测。

背景技术：

力学性能是钢管的最基本属性，所有钢管的产品标准均对力学性能有具体的要求。对于国内的钢管产品而言，拉伸性能检测程序采用GB/T 228.1《金属材料 室温拉伸试验方法》标准。标准中要求在设备能力允许范围内，采用全尺寸管子截面的拉伸试样是标准方法，也就是整管拉伸方法。然而，随着管材尺寸的变大，全尺寸检测根本不可能完成，因此采取了纵向条形试样、横向条形试样、圆形试样取代整管拉伸的试样方法。

对于整管拉伸，GB/T 228.1中声明可以压扁管材两端成斜坡状进行拉伸试验，仲裁试验需端部加塞头的整管拉伸检验方法。然而，在工业生产中，检验的批量很大，部分企业的日检验量在百批以上。

如果使用钢管两端加塞头试样，检验过程非常繁琐，而且塞头的寿命短，需经常更换，每对塞头需要2小时方能加工完毕，会严重影响检验效率。

在比较了钢管端部加塞头拉伸试验方法与钢管端部直接压扁拉伸成斜坡状试验方法结果的数据后，数据的稳定性存在一定的差异，整管端部加塞头拉伸数据的稳定性优于整管端部直接压扁的试样。另外，GB/T228.1-2010中对拉伸断裂位置有一定要求，标准中明确指出只有断裂处与最接近标距标记的距离不小于原始标距的1/3情况方为有效。

目前通用的两种整管拉伸方法，两端直接压扁的断裂位置不稳定，实际试验过程中，直接压扁拉伸数据波动较大，断裂处到邻近的标距端点的距离部分<1/3L₀，稳定性差；钢管两端加塞头拉伸试验的稳定性好，但工作效率低。

技术实现要素：

为了提高检测数据（屈服强度、抗拉强度、延伸率）稳定性，且提高工作效率，本实用新型提供一种提高检测力学性能稳定性的钢管整管拉伸装置。

为了达到上述目的，钢管整管拉伸装置要实现拉伸过程尽量减小管材的标距段径向变形，减弱应力突变，试验数据接近钢管两端加塞头的拉伸试验数据。

本实用新型技术方案：提高检测力学性能稳定性的钢管整管拉伸装置，包括垂直油缸、水平油缸，其特征是垂直油缸连接在上支架上，两个水平油缸与下支架连接，下支架固定连接在底座上面，下支架与上支架连接，上支架位于下支架上面，两个水平油缸各连接一个夹头，每个夹头连接一块夹板。

所述夹板包括下述两种：第一种夹板适用于外径为26～35mm的钢管试样，第一种夹板为长是200mm，宽是174.8mm，厚是20mm的长方形板，夹板的一边中间位置均开设有缺口槽，缺口槽的槽口宽度是60mm，槽深是88.66mm，槽底为半径是R17.85mm的圆弧；

第二种夹板适用于外径为25 mm及其以下的钢管试样，第二种夹板为长是200mm，宽是176mm，厚是20mm的长方形板，夹板的一边中间位置均开设有缺口槽，缺口槽的槽口宽度是40mm，槽深是88.66mm，槽底为半径是R12.5mm的圆弧。

提高钢管整管拉伸检测力学性能稳定性的方法，包括下述步骤：

（1）根据钢管的外径尺寸，选取其中一组夹板固定在弯曲试验机的平推部位，两块夹板对称放置并与地面垂直，槽口与地面平行开口向外。

（2）水平油缸缓慢推送两块夹板，夹板间距离接近钢管直径时，将钢管试样端部放置在槽口中心位置，继续推送夹板直至压扁成型。

（3）将钢管试样另一端进行同样方式的压扁成型，制成最终供整管拉伸试样。

本发明通过对钢管试样两端进行压制，在端部和平行部之间形成一个过渡弧，既可以保证平行部的圆度接近整管，也可以使断裂位置进行一定的定位，可以有效避免断裂处距邻近的标距端点的距离<1/3L₀的情况。

本发明具有下述效果：

1、钢管拉伸断裂后，断裂处到邻近的标距端点的距离均>1/3L₀，接近1/2 L₀，断裂位置比较稳定。

2、钢管拉伸断裂后，断裂的截面接近圆形，较两端压扁的椭圆形更接近标准形状。

3、通过方差分析，本发明实施后测试数据较原压扁方式下测试数据的标准差小。

4、本发明较钢管两端加塞头的方法试验效率提高5倍以上。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构图。

图2是图1沿A-A向的剖视图。

图3是图1的右视图。

图4是本实用新型实施例1中左夹板或右夹板的结构图。

图5是本实用新型实施例2中左夹板或右夹板的结构图。

图中，1、垂直油缸，2、上支架，3、水平油缸，4、底座，5、压头，6、右夹头，7、左夹头，8、左夹板，9、右夹板，10、下支架，11、操作平台。

具体实施方式

实施例1：本实施例适用于外径为26～35mm的钢管试样。

图1、图2所示，提高检测力学性能稳定性的钢管整管拉伸装置，包括垂直油缸1、水平油缸3，垂直油缸1连接在上支架2上，两个水平油缸与下支架10连接并分别位于下支架10左右两侧，位于下支架10左侧的水平油缸连接左夹头7，左夹头7与左夹板8通过螺栓固定连接；位于下支架10右侧的水平油缸连接右夹头6，右夹头6与右夹板9通过螺栓固定连接；下支架10固定连接在底座4上面，下支架10与上支架2连接，上支架2位于下支架10的上面。

所述左夹板8与右夹板9结构相同，左夹板8与右夹板9镜像设置。

左夹板8或右夹板9为一块长是200mm，宽是174.8mm，厚是20mm的长方形板，长方形板的一边中间位置均开设有缺口槽，缺口槽的槽口宽度是60mm，槽深是88.66mm，槽底为半径是R17.85mm的圆弧。

实施例2：本实施例适用于外径为25 mm及其以下的钢管试样弯曲。

本实施例与实施例1的不同之处是：左夹板8或右夹板9的规格：长是200mm，宽是176mm，厚是20mm，缺口槽的槽口宽度是40mm，槽深是88.66mm，槽底为半径是R12.5mm的圆弧。其它结构与实施例1相同。