金屬材料拉力試驗(yàn)機(jī)是用于測定金屬材料拉伸性能的核心設(shè)備。選型需結(jié)合測試材料的類型、強(qiáng)度、試樣尺寸以及測試精度要求綜合確定。核心原則是：確保被測試樣的最大預(yù)期拉力落在試驗(yàn)機(jī)量程的 20%~80% 之間（此區(qū)間內(nèi)測試精度最高），且試驗(yàn)機(jī)最大載荷需為預(yù)期最大拉力的 1.2~2 倍（避免過載或量程不足）。

　　一、核心功能與測試原理

　　1、核心功能

　　- 拉伸性能測試：測定抗拉強(qiáng)度（Rm）、上屈服強(qiáng)度（ReH）、下屈服強(qiáng)度（ReL）、規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度（Rp）等力學(xué)指標(biāo)。

　　- 變形分析：通過引伸計(jì)測量試樣標(biāo)距內(nèi)的變形，計(jì)算斷后伸長率（A）和斷面收縮率（Z）。

　　- 彈性模量測定：新增的規(guī)范性附錄 D 明確了彈性模量的測試方法，要求引伸計(jì)精度不低于 0.5 級(jí) 且標(biāo)距≥50mm。

　　2、測試原理

　　設(shè)備通過伺服電機(jī)或液壓系統(tǒng)對(duì)試樣施加軸向拉力，力值由高精度負(fù)荷傳感器測量，位移通過光電編碼器或光柵尺采集。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線自動(dòng)計(jì)算各項(xiàng)性能指標(biāo)，符合 GB/T 228.1—2021《金屬材料 拉伸試驗(yàn)》 和 ISO 6892-1:2019 標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　二、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)組成

　　1、機(jī)架與加載系統(tǒng)

　　- 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)：適用于 0.5 級(jí) 高精度測試，速度范圍 0.001~1000 mm/min，位移分辨率達(dá) 0.01 mm。

　　- 液壓驅(qū)動(dòng)：適合大噸位測試（如 1000 kN 以上），輸出力穩(wěn)定但需定期維護(hù)液壓系統(tǒng)。

　　- 機(jī)架：采用門式或單臂式結(jié)構(gòu)，由高強(qiáng)度合金鋼焊接而成，剛性要求非常高（如 300 kN 試驗(yàn)機(jī)變形量≤0.05 mm）。

　　2、測量與控制系統(tǒng)

　　- 引伸計(jì)：用于標(biāo)距內(nèi)變形測量，分接觸式（如 25 mm 標(biāo)距）和非接觸式（激光引伸計(jì)）。

　　- 大變形測量：通過光電編碼器記錄橫梁位移，適用于延伸率＞100% 的材料。

　　- 力值測量：采用 S 型或輪輻式傳感器，精度可達(dá) ±0.5% FS，設(shè)備分辨率達(dá) 1/500,000。

　　- 控制系統(tǒng)：支持應(yīng)力、應(yīng)變、位移三閉環(huán)控制，可預(yù)設(shè)試驗(yàn)速率（如方法 A1 對(duì)應(yīng)變速率 0.00025/s）。

　　3、夾具與安全防護(hù)

　　- 電子限位保護(hù)：防止橫梁超程碰撞。

　　- 過載保護(hù)：超過最大負(fù)荷 10% 時(shí)自動(dòng)停機(jī)。

　　- 防護(hù)罩：隔離高速移動(dòng)部件，避免試樣斷裂飛濺。

　　- 夾具類型：根據(jù)試樣形狀（圓棒、板材、線材）配置楔形夾具、平推夾具等，夾持力需匹配材料強(qiáng)度（如測試高強(qiáng)鋼時(shí)需液壓夾具）。

　　三、技術(shù)參數(shù)

　　1、最大試驗(yàn)力：覆蓋 50 N 至 3000 kN，如 300 kN 機(jī)型可測試直徑 50 mm 的鋼筋。

　　2、精度等級(jí)：0.5 級(jí)（誤差≤±0.5%）或 1 級(jí)（誤差≤±1%），0.5 級(jí) 設(shè)備適用于科研和仲裁試驗(yàn)。

　　3、速度范圍：伺服機(jī)型可達(dá) 0.001~500 mm/min，液壓機(jī)型通常≤50 mm/min。

　　4、位移測量：分辨率 0.01 mm，有效行程 800~1500 mm（可定制加高）。

　　四、金屬材料拉力試驗(yàn)機(jī)選型建議

　　1、量程匹配：根據(jù)材料強(qiáng)度選擇設(shè)備，如測試鈦合金需 1000 kN 以上機(jī)型，而鋁箔測試可選 5 kN 以下微型機(jī)。

　　2、夾具兼容性：優(yōu)先選擇模塊化夾具系統(tǒng)，支持拉伸、壓縮、彎曲等多場景測試。

　　3、數(shù)據(jù)處理：需具備曲線實(shí)時(shí)顯示、多組數(shù)據(jù)對(duì)比、報(bào)告自動(dòng)生成功能，符合計(jì)算機(jī)兼容標(biāo)準(zhǔn)（如 CSV/Excel 格式導(dǎo)出）。