金属管卷边试验-航空材料力学性能检测

金属管卷边试验原理是将规定形状的顶芯压入金属管试样的一端，使管壁均匀卷至规定尺寸，检验金属管壁承受外卷塑性变形的能力并显示其缺陷。我国试验方法标准为GB/T 245—2016《金属材料 管 卷边试验方法》，适用于外径不超过150mm、管壁厚度不超过10mm的金属管。下面以GB/T 245—2016中的试验方法要求介绍金属管卷边试验。

1.试样

1）试样长度约为金属管外径的1.5倍。如果在卷边试验后剩余的圆柱部分长度不小于管外径的50%时，可以使用较短的试样。

2）试样的两端面应垂直于金属管轴线。试验端的棱边允许用锉或其他方法将其倒圆或倒角。如果试验结果满足试验要求，可不对试样的棱边倒圆或倒角。

3）试验焊接管时，可以去除管内的焊缝余高。

2.试验设备

试验设备为速率可调的压力机或万能试验机。成形装置要求具有足够硬度并经抛光。成形装置包括具有合适角度的圆锥形顶芯（一般为90°）、卷边模具及卷边过程中用于支承金属管另一端的支承平台。卷边模具要求圆柱端的直径比管的内径小1mm，同心的平台部分垂直于卷边模具的轴线，其直径不小于金属管最大卷边外径。

3.试验程序

1）试验一般应在10～35℃的室温范围内进行。对于要求在控制条件下进行的试验，试验温度应为23℃±5℃。

2）对圆锥形顶芯施加力使其压入试样一端进行预扩口，直至扩大试样的外径达到可以进行卷边试验所规定的外径，如图9-10a所示。

图9-10 金属管卷边试验示意图(www.xing528.com)

3）卸下圆锥形顶芯，如果试样没有裂纹，换上卷边模具，如图9-12b所示。

4）对试样施加轴向力使其形成卷边，直至扩大部分垂直于试样轴线形成所要求直径的卷边。

5）允许润滑顶芯，在试验期间顶芯不应相对试样转动。试验速率不应超过50mm/min。

6）卷边直径D_u和卷边模具圆角半径R应由相关产品标准规定。卷边率X_f的计算公式为

式中 D_u——金属管最大卷边外径；

D——金属管原始外径。

7）对卷边试验结果的说明应依据相关产品标准的要求，当产品标准中未做规定时，在不使用放大镜的情况下，如果无可见裂纹、裂口或焊接接头开裂，即认为试样合格。仅在试样棱角处出现微裂纹不应判废。

4.试验报告

应根据产品标准的要求提供试验报告。试验报告至少应包括产品标准及试验标准编号、试样标识（如材质、状态等）、试样尺寸、试验后金属管最大卷边外径D_u或以原始外径D的百分比表示的卷边率、卷边模具圆角半径R、试验结果等。