專利名稱：一種連續(xù)測定鈦合金管材收縮應(yīng)變比變化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬塑性成形加工領(lǐng)域，用于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(yīng)變比變化的測量方法。
背景技術(shù)：
在航空、航天、能源等高技術(shù)領(lǐng)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(yīng)變比是衡量鈦合金管材變形性能的重要指標(biāo)之一，其大小通常是以單向拉伸時試樣的寬度方向應(yīng)變和厚度方向應(yīng)變的比值來表示，收縮應(yīng)變比可表示為CSR。在現(xiàn)有的研究中，主要是根據(jù)航空標(biāo)準(zhǔn)SAE AS4076獲得鈦合金管材收縮應(yīng)變比。該方法是在鈦合金管試樣拉伸變形至軸向標(biāo)距的3.75%的工程應(yīng)變水平時，測量其軸向標(biāo)距和外徑，從而計算出收縮應(yīng)變比。采用這種方法獲得的鈦合金管材收縮應(yīng)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(jìn)行，收縮應(yīng)變比的值是不斷發(fā)生變化的。如果采用不變的收縮應(yīng)變比來分析鈦合金管材的彎曲變形，必然會給分析結(jié)果帶來一定的誤差。本發(fā)明通過公式對鈦合金管試樣在變形中的彈性應(yīng)變進(jìn)行修正，能夠連續(xù)準(zhǔn)確獲得鈦合金管材在每一變形量下的收縮應(yīng)變比，從而獲得鈦合金管材在變形過程中收縮應(yīng)變比的變化。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的只能獲得鈦合金管材不變的收縮應(yīng)變比的不足，本發(fā)明提出了一種連續(xù)測定鈦合金管材收縮應(yīng)變比變化的方法。本發(fā)明的具體步驟如下:步驟一，制作管試樣。在所述管試樣上確定兩個標(biāo)距點(diǎn)。在確定所述兩個標(biāo)距點(diǎn)時，以管試樣長度方向的中心為基準(zhǔn)，向該中心兩側(cè)各取25mm，分別作為標(biāo)距點(diǎn)A和標(biāo)距點(diǎn)B。標(biāo)距點(diǎn)A和標(biāo)距點(diǎn)B之間為管試樣的標(biāo)距，長度為U。在管試樣兩端內(nèi)孔中裝入支撐用的管塞。所述管塞位于管試樣內(nèi)一端的端面為圓弧面。位于管試樣兩端的管塞的圓弧面頂端處距標(biāo)距點(diǎn)A和標(biāo)距點(diǎn)B的距離L2不小于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(jī)的夾頭的中心線重合。裝夾好管試樣后，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(biāo)距的中心重合；縱向引伸計上的兩個刀口分別與管試樣標(biāo)距兩端的標(biāo)距點(diǎn)A和標(biāo)距點(diǎn)B重合。步驟三，拉伸試驗。拉伸過程采用位移控制方式，并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(biāo)距變化參數(shù)。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(jù)確定的管試樣在彈性階段周向應(yīng)變<、管試樣在彈性階段軸向應(yīng)變<、管材的泊松比V和卸載后管試樣外徑的彈
性變形Del，通過式(5)修正管試樣的外徑；所述的
權(quán)利要求
1.種連續(xù)測定鈦合金管材收縮應(yīng)變比變化的方法，其特征在于，具體步驟如下: 步驟一，制作管試樣； 在所述管試樣上確定兩個標(biāo)距點(diǎn)；在確定所述兩個標(biāo)距點(diǎn)時，以管試樣長度方向的中心為基準(zhǔn)，向該中心兩側(cè)各取25mm，分別作為標(biāo)距點(diǎn)A和標(biāo)距點(diǎn)B ;標(biāo)距點(diǎn)A和標(biāo)距點(diǎn)B之間為管試樣的標(biāo)距，長度為Ltl ;在管試樣兩端內(nèi)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(jī)的夾頭的中心線重合；裝夾好管試樣后，固定橫向引伸計和縱向引伸計； 步驟三，拉伸試驗；拉伸過程采用位移控制方式，并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(biāo)距變化參數(shù)；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(jù)確定的管試樣在彈性階段周向應(yīng)變<、管試樣在彈性階段軸向應(yīng)變<、管材的泊松比V和卸載后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(quán)利要求1所述一種連續(xù)測定鈦合金管材收縮應(yīng)變比變化的方法，其特征在于，所述管塞位于管試樣內(nèi)一端的端面為圓弧面；位于管試樣兩端的管塞的圓弧面頂端處距標(biāo)距點(diǎn)A和標(biāo)距點(diǎn)B的距離L2不小于管試樣外徑值的四分之一。
3.權(quán)利要求1所述一種連續(xù)測定鈦合金管材收縮應(yīng)變比變化的方法，其特征在于，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(biāo)距的中心重合；縱向引伸計上的兩個刀口分別與管試樣標(biāo)距兩端的標(biāo)距點(diǎn)A和標(biāo)距點(diǎn)B重合。
全文摘要
一種連續(xù)測定鈦合金管材收縮應(yīng)變比變化的方法，按照國標(biāo)GB/T228-2002中金屬管試樣的尺寸加工管試樣，并以設(shè)定的速度進(jìn)行拉伸試驗。拉伸過程中管試樣外徑和軸向標(biāo)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(biāo)距進(jìn)行修正，代入收縮應(yīng)變比的計算公式即可獲得變化的收縮應(yīng)變比。通過該方法能夠有效提高鈦合金管材收縮應(yīng)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(yīng)變比呈減小趨勢，在管試樣變形初始階段，收縮應(yīng)變比的下降趨勢明顯，在隨后的變形中收縮應(yīng)變比的下降趨勢逐漸減小，在后面的變形中收縮應(yīng)變比下降的趨勢逐漸趨于穩(wěn)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(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者詹梅, 皇濤, 譚金強(qiáng), 楊合 申請人:西北工業(yè)大學(xué)