金属工艺性能试验讲解
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上规定的试样。
焊接试板弯曲—术语
• 横弯：焊缝轴线与试样纵轴垂直时的弯曲。 • 纵弯：焊缝轴线与试样纵轴平行时的弯曲。 • 正弯：试样受拉面为焊缝正面的弯曲。
– 双面不对称焊缝、焊缝最大宽度面为正面；双面 对称焊缝，先焊面为正面。
• 背弯：试样受拉面为焊缝背面的弯曲。 • 侧弯：试样受拉面为焊缝纵剖面的弯曲。 • 焊接试板弯曲分类：横向正弯、横向背弯、
横向侧弯、纵向正弯、纵向背弯。
焊接试板弯曲试样尺寸
• 横弯试样：厚度为焊接接头的试件厚度， 宽度≥1.5试件厚度（最小20mm）；
• 侧弯试样：厚度≥10mm，宽度等于焊接 接头母材厚度；
• 样胚原则上取焊板的全厚度，如无法实现 (例如:对于横弯厚度大于30mm ;对于側弯 厚度大于40mm )，则可取多个试样样胚， 而且所取的试样样胚应覆盖焊板的全厚度。
规定的弯曲半径认作为最大值。
弯曲试验的影响因素
• 宽厚比：宽度越大要求越严格； • 弯心直径：直径越小要求越严格； • 弯曲角度：角度越大要求越严格。
金属管弯曲试验
• 定义：在带槽弯心上将试样弯曲至规定程 度，检验金属管承受弯曲塑性变形的能力 并显示其缺陷的试验。
• 目的：检验金属管对弯曲加工的适用性。
• 原理：用圆锥形顶心扩大管段试样的一端，直 至扩大端的最大外径达到相关产品标准所规定 的值D0。
• 目的：检验在给定条件下管子的塑性变形能力， 适用于外径<150mm壁厚<10mm管材；
• 扩口率：Xd=（D0-D）/D×100%
金属管卷边试验
• 目的：检验圆形横截面金属管塑性变形的能 力，适用于外径<150mm壁厚<10mm管材；
弯曲试验设备
• 支辊式弯曲装置 L= (d+3a) ± 0.5 a
• V型模具式弯曲装置 • 虎钳式弯曲装置 • 翻板式弯曲装置
L= (d+2a) ± 2~6mm
弯曲试验程序及结果
• 试样在力作用下弯至规定的弯曲角度后 卸载，并查看试样受拉表面；
• 缓慢施加弯曲力； • 按相关产品标准评定结果； • 产品标准规定的弯曲角度认作为最小值，
金属工艺性能试验
上海材料研究所检测中心 凌霄
力学性能与工艺性能
▪ 力学性能：材料在外力作用下应力与 应变的关系；它是材料的使用性能； 结构强度设计的依据。
▪ 工艺性能：材料适应某种加工工艺的 能力。它是力学性能试验的一种补充 试验。
特点
• 试验过程与材料的加工工艺过程、使 用条件相似。
• 试验结果能反映材料的宏观塑性、韧 性及部分外表质量问题。
弯曲试样尺寸－宽度
• 按相关产品标准要求 • 产品标准未规定时：
– 产品宽度≤20mm---试样采用原宽度 – 产品宽度＞20mm
• 厚度＜3mm---试样宽度为20mm±5mm • 厚度≥3mm---试样宽度为20~50mm
弯曲试样尺寸－厚度
• 按相关产品标准要求 • 产品标准未规定时：
– 产品厚度≤25mm--试样采用原厚度 – 产品厚度＞25mm--机加工减薄至≥25mm
2002) • 金属线材扭转试验方法(GB/T239-1999) • 金属材料 线材 缠绕试验方法(GB/T2976-
2பைடு நூலகம்04)
金属弯曲试验
• 目的：定性检验在给定试验条件下，试样 承受弯曲变形的能力，并揭露其缺陷。
• 原理：将一定形状和尺寸的试样放置于弯 曲装置上,以规定直径的弯心将试样弯曲到 所要求的角度后,卸除试验力检查试样承受 变形的能力。
• 试样容易加工。 • 试验方法简便，无需复杂的试验设备
即可实现。
分类
• 棒材：顶锻试验、弯曲试验等 • 型材：展平弯曲、反复弯曲等 • 板材：弯曲、反复弯曲、锻平、杯突等 • 管材：液压、扩口、缩口、弯曲、压扁、
卷边等 • 线材：反复弯曲、扭转等 • 丝、带材：
常用试验标准
• 金属材料 弯曲试验方法(GB/T232-1999) • 金属管 扩口试验方法(GB/T 242-1997) • 金属管 压扁试验方法(GB/T 246-1997) • 焊接接头弯曲及压扁试验方法
（GB/T2653-1989） • 金属材料 薄板和薄带埃里克森杯突试验
(GB/T4156-2007)
试验标准
• 金属材料 顶锻试验方法（GB/T233-2000) • 金属管 弯曲试验方法(GB/T 244-1997) • 金属管 卷边试验方法(GB/T 245-1997) • 金属材料 反复弯曲试验方法(GB/T235-1999) • 金属材料 线材 反复弯曲试验方法(GB/T238-
弯曲试样尺寸－直径
• 产品直径≤50mm--试样采用原横截面，如试 验机能力不足，对直径超过30~50mm的产 品，可加工成横截面内切圆直径＞25mm的 试样。
• 产品直径＞50mm--可加工成横截面内切圆 直径＞25mm的试样。
• 钢筋类产品一般均应以其全截面进行试验。 • 非仲裁试验，经协议可用宽度和厚度大于以
• 弯曲试验与弯曲力学性能试验区别：前者 定性后者定量；前者用于韧性材料后者用 于脆性材料。
取样定义
• 纵向 ：试样长轴平行于轧制或锻造时的最 大延伸方向
• 横向 ：试样长轴垂直于轧制或锻造时的最 大延伸方向
• 径向 ：试样长轴沿圆半径方向且垂直于轴 向
• 切向 ：试样长轴沿圆周方向且垂直于轴向
弯曲试样－通则
金属管弯曲试验
• 弯心应具有与管外径轮廓相适应的沟槽。 • 弯曲装置应能限制管的横截面发生椭圆
变形（椭圆短轴最小值≥原外径85%）。 • 对焊接管，如相关标准对焊缝位置未做
规定，焊缝应置于试验位置的中心线。
金属管扩口试验
• 定义：将规定锥度的顶心压入金属管一端，使 直径均匀地扩张至规定尺寸，检验金属管径向 扩张塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。
• 试样可为圆形、方形、长方形或多边形横截 面。
• 取样位置、方向按产品标准或GB/T2975 • 弯曲表面不得有划痕和损伤。 • 方形和长方形试样的棱边应锉圆，其半径不
应大于厚度1/10。 • 棱边倒圆时不应形成影响结果的横向毛刺、
伤痕或刻痕。 • 用机加工方法去除剪切或火焰切割等形成的
影响材料性能的区域，并保留一侧原表面。 • 弯曲试验时，原表面应位于弯曲的拉伸面。
焊接试板弯曲—术语
• 横弯：焊缝轴线与试样纵轴垂直时的弯曲。 • 纵弯：焊缝轴线与试样纵轴平行时的弯曲。 • 正弯：试样受拉面为焊缝正面的弯曲。
– 双面不对称焊缝、焊缝最大宽度面为正面；双面 对称焊缝，先焊面为正面。
• 背弯：试样受拉面为焊缝背面的弯曲。 • 侧弯：试样受拉面为焊缝纵剖面的弯曲。 • 焊接试板弯曲分类：横向正弯、横向背弯、
横向侧弯、纵向正弯、纵向背弯。
焊接试板弯曲试样尺寸
• 横弯试样：厚度为焊接接头的试件厚度， 宽度≥1.5试件厚度（最小20mm）；
• 侧弯试样：厚度≥10mm，宽度等于焊接 接头母材厚度；
• 样胚原则上取焊板的全厚度，如无法实现 (例如:对于横弯厚度大于30mm ;对于側弯 厚度大于40mm )，则可取多个试样样胚， 而且所取的试样样胚应覆盖焊板的全厚度。
规定的弯曲半径认作为最大值。
弯曲试验的影响因素
• 宽厚比：宽度越大要求越严格； • 弯心直径：直径越小要求越严格； • 弯曲角度：角度越大要求越严格。
金属管弯曲试验
• 定义：在带槽弯心上将试样弯曲至规定程 度，检验金属管承受弯曲塑性变形的能力 并显示其缺陷的试验。
• 目的：检验金属管对弯曲加工的适用性。
• 原理：用圆锥形顶心扩大管段试样的一端，直 至扩大端的最大外径达到相关产品标准所规定 的值D0。
• 目的：检验在给定条件下管子的塑性变形能力， 适用于外径<150mm壁厚<10mm管材；
• 扩口率：Xd=（D0-D）/D×100%
金属管卷边试验
• 目的：检验圆形横截面金属管塑性变形的能 力，适用于外径<150mm壁厚<10mm管材；
弯曲试验设备
• 支辊式弯曲装置 L= (d+3a) ± 0.5 a
• V型模具式弯曲装置 • 虎钳式弯曲装置 • 翻板式弯曲装置
L= (d+2a) ± 2~6mm
弯曲试验程序及结果
• 试样在力作用下弯至规定的弯曲角度后 卸载，并查看试样受拉表面；
• 缓慢施加弯曲力； • 按相关产品标准评定结果； • 产品标准规定的弯曲角度认作为最小值，
金属工艺性能试验
上海材料研究所检测中心 凌霄
力学性能与工艺性能
▪ 力学性能：材料在外力作用下应力与 应变的关系；它是材料的使用性能； 结构强度设计的依据。
▪ 工艺性能：材料适应某种加工工艺的 能力。它是力学性能试验的一种补充 试验。
特点
• 试验过程与材料的加工工艺过程、使 用条件相似。
• 试验结果能反映材料的宏观塑性、韧 性及部分外表质量问题。
弯曲试样尺寸－宽度
• 按相关产品标准要求 • 产品标准未规定时：
– 产品宽度≤20mm---试样采用原宽度 – 产品宽度＞20mm
• 厚度＜3mm---试样宽度为20mm±5mm • 厚度≥3mm---试样宽度为20~50mm
弯曲试样尺寸－厚度
• 按相关产品标准要求 • 产品标准未规定时：
– 产品厚度≤25mm--试样采用原厚度 – 产品厚度＞25mm--机加工减薄至≥25mm
2002) • 金属线材扭转试验方法(GB/T239-1999) • 金属材料 线材 缠绕试验方法(GB/T2976-
2பைடு நூலகம்04)
金属弯曲试验
• 目的：定性检验在给定试验条件下，试样 承受弯曲变形的能力，并揭露其缺陷。
• 原理：将一定形状和尺寸的试样放置于弯 曲装置上,以规定直径的弯心将试样弯曲到 所要求的角度后,卸除试验力检查试样承受 变形的能力。
• 试样容易加工。 • 试验方法简便，无需复杂的试验设备
即可实现。
分类
• 棒材：顶锻试验、弯曲试验等 • 型材：展平弯曲、反复弯曲等 • 板材：弯曲、反复弯曲、锻平、杯突等 • 管材：液压、扩口、缩口、弯曲、压扁、
卷边等 • 线材：反复弯曲、扭转等 • 丝、带材：
常用试验标准
• 金属材料 弯曲试验方法(GB/T232-1999) • 金属管 扩口试验方法(GB/T 242-1997) • 金属管 压扁试验方法(GB/T 246-1997) • 焊接接头弯曲及压扁试验方法
（GB/T2653-1989） • 金属材料 薄板和薄带埃里克森杯突试验
(GB/T4156-2007)
试验标准
• 金属材料 顶锻试验方法（GB/T233-2000) • 金属管 弯曲试验方法(GB/T 244-1997) • 金属管 卷边试验方法(GB/T 245-1997) • 金属材料 反复弯曲试验方法(GB/T235-1999) • 金属材料 线材 反复弯曲试验方法(GB/T238-
弯曲试样尺寸－直径
• 产品直径≤50mm--试样采用原横截面，如试 验机能力不足，对直径超过30~50mm的产 品，可加工成横截面内切圆直径＞25mm的 试样。
• 产品直径＞50mm--可加工成横截面内切圆 直径＞25mm的试样。
• 钢筋类产品一般均应以其全截面进行试验。 • 非仲裁试验，经协议可用宽度和厚度大于以
• 弯曲试验与弯曲力学性能试验区别：前者 定性后者定量；前者用于韧性材料后者用 于脆性材料。
取样定义
• 纵向 ：试样长轴平行于轧制或锻造时的最 大延伸方向
• 横向 ：试样长轴垂直于轧制或锻造时的最 大延伸方向
• 径向 ：试样长轴沿圆半径方向且垂直于轴 向
• 切向 ：试样长轴沿圆周方向且垂直于轴向
弯曲试样－通则
金属管弯曲试验
• 弯心应具有与管外径轮廓相适应的沟槽。 • 弯曲装置应能限制管的横截面发生椭圆
变形（椭圆短轴最小值≥原外径85%）。 • 对焊接管，如相关标准对焊缝位置未做
规定，焊缝应置于试验位置的中心线。
金属管扩口试验
• 定义：将规定锥度的顶心压入金属管一端，使 直径均匀地扩张至规定尺寸，检验金属管径向 扩张塑性变形的能力并显示其缺陷的试验。
• 试样可为圆形、方形、长方形或多边形横截 面。
• 取样位置、方向按产品标准或GB/T2975 • 弯曲表面不得有划痕和损伤。 • 方形和长方形试样的棱边应锉圆，其半径不
应大于厚度1/10。 • 棱边倒圆时不应形成影响结果的横向毛刺、
伤痕或刻痕。 • 用机加工方法去除剪切或火焰切割等形成的
影响材料性能的区域，并保留一侧原表面。 • 弯曲试验时，原表面应位于弯曲的拉伸面。