金属管扩口试验实现航空材料力学性能检测

金属管扩口试验原理是将规定锥度的顶芯压入金属管的一端，使其直径均匀地扩张至规定尺寸，如图9-8所示，检验金属管承受径向扩张塑性变形的能力并显示其缺陷。金属管扩口试验方法标准为GB/T 242—2007《金属管 扩口试验方法》，适用于外径不超过150mm（有色金属管外径不超过100mm）、管壁厚度不超过10mm的金属管。下面以GB/T 242—2007中的试验方法要求介绍金属管扩口试验。

1.试样

试样长度在顶芯角度等于或小于30°时约为管外径的2倍，在顶芯角度大于30°时约为管外径的1.5倍。如果在扩口试验后剩余的圆柱部分长度不小于管外径的0.5倍时，可以使用较短的试样。

试样的两端面应垂直于管子轴线。试验端的棱边允许用锉或其他方法将其倒圆或倒角。试验焊接管时，可以去除管内的焊缝余高。

图9-8 金属管扩口试验示意图

2.试验设备

采用可调速的压力机或万能试验机。圆锥形顶芯应具有相关产品标准所规定的角度，其工作表面应磨光并具有足够的硬度。推荐采用的顶芯角度为30°、45°和60°。

3.试验程序

1）试验一般应在10～35℃的室温范围内进行。对于温度要求严格的试验，试验温度应为（23±5）℃。

2）平稳地对圆锥形顶芯施加力使其压入试样端部进行扩口，直至达到所要求的外径。扩口期间圆锥形顶芯的轴线应与试样的轴线一致。(www.xing528.com)

3）试样扩口后的最大外径或以原始外径的百分比表示的扩口率应在相关产品标准中规定。顶芯角度也应在相关产品标准中规定。当试验纵向焊管时，允许使用带沟槽的顶芯，以适应管内的焊缝余高。

扩口率X_d按式（9-3）计算。即

式中 D_u——试验后金属管最大外径；

D——金属管原始外径。

4）允许润滑顶芯，在试验期间顶芯不应相对于试样转动。

5）出现争议时，压板的移动速度不应超过50mm/min。

6）扩口试验后检查试样扩口处，当产品标准中没做规定时，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，即认为合格。仅在试样棱角处的轻微开裂不应判废。

4.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信息（如材质、镀层类别等）、试样公称直径、顶芯角度、扩口率、试验结果等。