[发明专利]一种薄板热压缩试验控制方法

说明书

本发明提供了一种薄板热压缩试验控制方法，将薄板样品卷成管状，对连接处进行焊接；将管状试样置于试验机中锁紧，将试样的两端封闭，两个封闭端上留有预留孔；试样在试验机中先升温，后通过一端的预留孔内腔通入流动的气体，实现试样的降温；试样达到需要的试验温度后，将出气端的预留孔封闭，控制试样内的压力恒定为Psubgt;1/subgt;；设置试验参数，对试样两端施压，进行压缩试验，压缩过程中，调整试样内的气体压力，维持压力恒定。本发明所述的薄板热压缩试验控制方法适用于高温板料的压缩试验，可为热压缩变形技术领域工程设计，CAE仿真提供基础数据。

技术领域

本发明属于薄板压缩测试方法技术领域，尤其是涉及一种薄板热压缩试验控制方法。

背景技术

金属薄板压缩是材料准静态力性能测试的重要试验方法，可获取金属薄板的流变曲线(包含屈服、抗拉强度、延伸率等)及压缩弹性模量，该实验数据对于压缩相关成形技术方案设计具有重要意义。现有技术中都是在室温中进行薄板压缩试验，并没有涉及热成型技术领域的压缩试验，然而在热成形技术中，板料成形过程中部分区域是存在压缩变形现象，零部件成形后部分区域板料会加厚，因此对板料高温压缩过程中的流变应力、弹性模量等相关参数进行深入研究也是极其重要的；热压缩试验可以为热压缩变形技术领域工程设计，CAE仿真提供基础数据。

金属薄板进行压缩试验中，试样会承受压缩轴向载荷，会导致沿侧向产生弯曲应力，造成试样屈曲，板料失稳，试验测试过程失效。现有技术中室温下的压缩试验会采用防屈曲装置来防止试样屈曲，但防屈曲装置与薄板压缩区之间会接触，产生摩擦，且现有的室温下的压缩试验，无法适应高温板料的压缩。

如，专利CN 107727489 A公开了“一种金属薄板压缩的夹持固定装置”：通过夹持块限制薄板的屈曲过程，实验过程中薄板与夹持块之间发生接触；该方法无法实现高温板料的压缩变形，无法实现板料的升温降温过程，另外该方法中测试样品仅高于夹持块上表面5％，压缩变形量仅能实现5％。

再如，专利CN 106353181 A公开了“薄板压缩的非对称夹持装置与试验方法”：该装置通过弹簧施加侧向压力，能根据薄板厚度变化自动调整，试样两个截面与夹板接触，除产生摩擦力外，仍然无法实现高温板料的压缩。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种薄板热压缩试验控制方法，适用于高温板料的压缩试验，可为热压缩变形技术领域工程设计，CAE仿真提供基础数据；本发明所述方法解决了薄板高温压缩过程中板料屈曲失稳的问题，试样与防屈曲装置之间存在摩擦的问题，试样压缩区无接触降温的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种薄板热压缩试验控制方法，包括如下步骤：

(1)将薄板样品卷成管状，对连接处进行焊接；

(2)将管状试样置于试验机中锁紧，将管状试样的两端封闭，两个封闭端上留有预留孔；

(3)管状试样在试验机中先升温，后通过管状试样的一端的预留孔向管状试样内腔通入流动的气体，实现管状试样的降温；

(4)当管状试样达到需要的试验温度后，将管状试样的出气端的预留孔封闭，控制管状试样内的压力恒定为P₁；

(5)设置试验参数，对管状试样两端施压，进行压缩试验，压缩过程中，调整管状试样内的气体压力，维持压力恒定。

薄板一般为厚度范围0.3～2.5mm的薄板钢带，卷成管状的直径范围一般为10～30mm；