線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的試樣標(biāo)準(zhǔn)及基本介紹
試件盡可能平直，必要時(shí)需矯直，但不能傷及表面，也不得扭曲試件。為使試件在試驗(yàn)過(guò)程中平直，應(yīng)施加某種形式的拉緊力，這種拉緊力不得大于試驗(yàn)線材公稱抗拉強(qiáng)度相應(yīng)力值的2%，軸向加力采用了砝碼加力。直徑（或特征尺寸）為10mm-14mm的鋼材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，無(wú)需施加拉緊力。
根據(jù)用戶端對(duì)產(chǎn)品工藝與使用條件的要求，高強(qiáng)纜索用鋼、高附加值車用和高鐵用長(zhǎng)材產(chǎn)品材料的抗扭性能極其重要。此外，在材料性能表征領(lǐng)域，基于拉伸/疲勞、沖擊/斷裂等標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)方法，工業(yè)界已形成了較為完備的對(duì)材料軸向加載研究其強(qiáng)塑性能，以及通過(guò)裂紋行為表征斷裂韌性的精細(xì)化試驗(yàn)體系。而對(duì)于材料的扭轉(zhuǎn)韌性，特別是針對(duì)10mm以下的橋梁纜索用鋼，現(xiàn)有的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)僅能記錄扭斷圈數(shù)等半定量指標(biāo)，尚處于工藝類試驗(yàn)的階段。因此，有必要對(duì)現(xiàn)有扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)功能理念、加載機(jī)構(gòu)、控制原理等進(jìn)行突破性的設(shè)計(jì)，對(duì)?10mm以上的長(zhǎng)材與10mm以下的纜索線材試樣整合，并將扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)提升到量化試驗(yàn)的水平。
對(duì)線材進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)測(cè)定其扭斷圈數(shù)時(shí)，回轉(zhuǎn)夾頭的轉(zhuǎn)速、線材的有效工作長(zhǎng)度以及初始拉緊載荷均需滿足GB/T 239.1—2012《金屬材料 線材 第1部分：?jiǎn)蜗蚺まD(zhuǎn)試驗(yàn)方法》的要求。為確保夾頭對(duì)線材試樣的有效夾持，GB/T 239.1標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同的試樣規(guī)格推薦了齒塊的類型。然而在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，隨著強(qiáng)度等級(jí)的提高與產(chǎn)品規(guī)格日益多樣化，僅通過(guò)手動(dòng)旋擰不同厚度、不同齒面的夾塊已很難確保線材在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)過(guò)程中保持有效咬合，打滑或頓挫現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。此時(shí)，試驗(yàn)所記錄的扭斷圈數(shù)存在較大誤差。
通常采用電液伺服的方式實(shí)現(xiàn)拉扭復(fù)合疲勞加載，即在交變軸向加載的基礎(chǔ)上疊加正反扭矩。當(dāng)模擬工件處于一種恒定拉向載荷而扭矩存在較慢周次的循環(huán)交變時(shí)，可采用本文所介紹的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)編程實(shí)現(xiàn)拉-扭復(fù)合疲勞加載，即利用回旋式液壓卡盤(pán)雙向旋轉(zhuǎn)與平移式卡盤(pán)的軸向加載。
