在航空航天、汽車制造、新材料研發(fā)與電子封裝領(lǐng)域,材料需在惡劣溫度下保持力學性能穩(wěn)定。高低溫拉伸試驗機通過在-150℃至+300℃甚至更寬溫域內(nèi)對試樣施加拉伸載荷,精準測定其強度、延伸率、彈性模量等關(guān)鍵參數(shù),揭示材料在冷熱交變中的真實力學表現(xiàn)。高低溫拉伸試驗機的高精度測試能力依賴于多個精密系統(tǒng)的協(xié)同配合,每一部件都為溫控與力測雙重挑戰(zhàn)而設計。

1、主機框架
采用高強度合金鋼制造,雙立柱或四立柱結(jié)構(gòu),經(jīng)有限元優(yōu)化設計,確保在高載荷(可達500kN)下變形極小。整體剛性高、振動低,為精確力值測量提供穩(wěn)定基礎(chǔ)。部分機型配備預應力滾珠絲杠,提升傳動精度。
2、拉伸加載系統(tǒng)
由伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠,帶動移動橫梁上下運動,實現(xiàn)無級調(diào)速(0.001-500mm/min)。閉環(huán)控制確保速度穩(wěn)定性,滿足ISO6892、ASTME8等標準要求。負荷傳感器(通常S型或輪輻式)精度達0.5級,實時采集力值信號,最小可測力達滿量程的0.2%。
3、高低溫環(huán)境箱
核心部件為可開合式或內(nèi)置式溫控箱,采用不銹鋼內(nèi)膽,耐腐蝕、易清潔。制冷系統(tǒng)多為復疊式壓縮機制冷(-150℃),加熱則由PID控制電熱管實現(xiàn)(+300℃)。內(nèi)置循環(huán)風機確保箱內(nèi)溫度均勻性(±2℃),溫度波動度≤±0.5℃。觀察窗帶除霜功能,便于實時監(jiān)測試樣狀態(tài)。
4、溫度控制系統(tǒng)
獨立溫控儀或集成于主控系統(tǒng),支持程序控溫(多段升溫/降溫/保溫)。采用PT100或熱電偶實時監(jiān)測試樣區(qū)溫度,反饋調(diào)節(jié)制冷/加熱功率。具備超溫保護、斷電記憶與報警功能,確保安全可靠。
5、夾具系統(tǒng)
根據(jù)材料類型(金屬、塑料、復合材料)配備楔形夾具、螺紋夾具或氣動夾具。夾齒經(jīng)硬化處理,防止打滑。高低溫夾具采用特殊合金(如Inconel)制造,耐熱不變形,并配備隔熱套,防止熱量沿夾具傳導影響試樣原始溫度。
6、變形測量系統(tǒng)
傳統(tǒng)引伸計接觸測量試樣標距內(nèi)的微小變形,精度達±0.5μm。非接觸式視頻引伸計通過CCD相機捕捉試樣表面標記,適用于高溫、腐蝕或柔軟材料,避免機械干擾。兩種方式均可輸出真實應力-應變曲線。
7、數(shù)據(jù)采集與分析軟件
專業(yè)軟件實時顯示力-位移、力-時間、應力-應變曲線,自動計算抗拉強度、屈服點、斷裂延伸率等參數(shù)。支持多組數(shù)據(jù)對比、報告生成與標準符合性判定。數(shù)據(jù)存儲格式兼容實驗室管理系統(tǒng)(LIMS)。