金屬材料試驗機

金屬材料試驗機廣泛套用於鋼鐵、造船、電氣、機械製造、鋼結構、航空航天、港口機械、建築、大學、科研院所、質量監督檢驗、第三方檢測機構等材料檢測行業。在中國各種類型的金屬材料試驗室里，試驗機數量龐大、種類齊全、高中低檔皆有。各種金屬材料試驗機可以對金屬材料進行拉伸、壓縮、衝擊、硬度、疲勞、持久蠕變、摩擦磨損、彎曲、扭轉、落錘、頂鍛等性能的測試。

基本介紹

• 中文名：金屬材料試驗機
• 功能：拉伸性能，拉伸強度與變形率等
• 套用範圍：材料的機械性質等
• 實驗目的：證明材料力學的原理
• 套用範圍：非常廣泛的

金屬材料試驗機的發展歷程

試驗機行業在中國製造業當中是一個小行業。解放前中國根本沒有試驗測試的概念，也沒有相關的廠家以及設備。20世紀50—60年代，中國的金屬材料試驗機技術、產品均來自於蘇聯或東歐。隨著製造業的發展，以及社會對產品質量、工藝控制的要求不斷提高，在20世紀70—80年代，出現了部分國營試驗機廠，如長春試驗機廠、天水紅山試驗機廠、濟南試驗機廠、吳忠試驗機廠等。在計畫經濟時代，國營的試驗機製造企業注定了它在創新、服務等方面發展的局限性。20世紀90年代，改革開放後湧現的一批民營試驗機企業（如深圳新三思、上海華龍等）迅速發展壯大，在產品質量、技術、服務等方面進行創新和改革，迅速占領了國內市場，大大提高了國產金屬材料試驗機的技術含量。金屬材料試驗機產量和品種得到了快速發展，基本覆蓋了現代工程性能試驗所需的各個套用領域。產品的技術水平有了很大提升，產品的質量也有了明顯的改善，對中國試驗機行業的整體發展起到了巨大的推動作用。歸納起來主要體現在以下5個方面：

（1）靜態金屬材料力學性能試驗機的測量技術、控制技術、計算機套用技術都取得了重大突破，電子、微型計算機控制液壓萬能試驗機的技術指標已接近或已達到國際同類產品的水平。對於國內中高端的全閉環控制試驗機，實現全試驗過程的閉環控制及通道切換已經是很成熟的技術，試驗軟體都可以實現試驗過程的流程化控制編程，能方便地實現對試驗過程的控制。

（2）基於數位訊號處理技術的電液伺服動靜萬能試驗機、基於全數位化技術的高頻疲勞試驗機等產品投放市場，標誌著國產動態力學性能測試儀器的關鍵技術有了較大的提高。

（3）多通道、多自由度協調載入的力學性能測試系統和實際工況模擬試驗系統的開發有較快的進展。

（4）動平衡機的測量控制技術進步很快，性能指標和穩定性都明顯提高。

（5）滿足個性化要求的各種金屬材料試驗機發展迅速，如全自動試驗機、大型結構試驗機、高低溫恆溫恆濕鹽霧等環境試驗機、電子持久蠕變試驗機等。當前國內金屬材料試驗機的市場規模由於市場經濟體制的作用和現代工業技術的快速發展，中國試驗機行業近10年獲得了快速發展，取得了明顯進步。中國各個產業對試驗機的需求始終保持著旺盛的增長勢頭，除個別年度外，試驗機行業工業總產值、市場銷售額的增加值均在兩位數以上。

金屬材料試驗機的技術核心

金屬材料試驗機的硬體和軟體都至關重要，缺一不可。其核心技術主要包括以下幾個方面：

（1）試驗機的機械結構設計和機械加工、裝配精度，它決定了金屬材料試驗機最重要的剛度；

（2）用於測量力值的測力感測器的精度和解析度；

（3）測量材料變形的引伸計或位移感測器的精度和解析度；

（4）試驗機控制器；

（5）試驗軟體。

套用範圍

金屬材料試驗機的材料試驗機的範圍是非常廣泛的，如：材料的機械性質、材料的物理性質、材料的化學性質。而狹義的材料試驗，是作為材料的機械性質的測定：比如測定材料的強度、彈性、塑性、韌性等。在機械工程上，材料試驗往往是指狹義的材料試驗，因為就是說只限於機械性質的測定材料試驗的目的，是檢查材料在這種情況下是否符合與使用的性質，同時決定安全的強度限，以及材料的變形等：

試驗目的

1、試驗的方法，研究材料的特性,
2、將材料試驗的結果，用來設計的根據,
3、用試驗的方法，來證明材料力學的原理。

試驗方法

試驗的材料一定要採用有代表性的，要從每一個材料上取下一部分做成試件，用他們試驗的結果的平均值才能夠達到試驗的目的。材料試驗，根據其目的、要求及試驗方法，可以分為以下幾種：
1、工藝試驗：在工廠內一般的利用簡單的工具，簡介便當的確定材料是否適合於某一種加工的試驗。
2、特殊試驗：為特殊目的而做的試驗。
3、精密試驗：研究金屬的各種機械性質的試驗。

試驗機發展方向

材料檢測與工業生產、科學研究、社會生活密切相關，在現代經濟社會發展中起著關鍵的作用。當前中國的許多行業正處於十分困難的時期，國民經濟發展正處在從速度型增長向質量型增長的轉變時期，市場倒逼我們要轉方式、調結構，進行轉型升級，這就需要更精確的檢測和數據。另外，由於許多企業的經濟效益都不理想，產能過剩、生產成本高、產品價格低、企業虧損面大，或處在盈虧邊緣掙扎，因此一些原來計畫選用進口儀器設備的，現部分改為選用國內企業製造的檢測設備，這些都給國內材料檢測設備製造等行業發展帶來了機遇和挑戰。

1、未來試驗機發展方向

（1）既朝著功能模組化、系列化、共用化方向發展，又朝著特種、專業化方向發展。

（2）朝著準確模擬各種特殊環境、模擬實際工況的方向發展，以提供更接近特殊環境和實際工況的綜合、複雜的試驗條件。

（3）朝著自動化、智慧型化、網路化的方向發展。

（4）試驗機控制軟體要儘可能滿足用戶個性化要求。

2、試驗機發展目標

（1）要在測量技術、控制技術、關鍵部件的設計製造技術，試驗軟體、特種環境和實際工況模擬技術等方面取得一定突破。

（2）要在進口量較大的高檔試驗儀器的研發製造方面獲得突破，部分產品要趕上國外同類產品的水平，減少高檔試驗儀器的進口數量。

3、當前試驗機急需解決的關鍵技術

（1）雷射引伸計、視頻引伸計、全自動引伸計、高低溫引伸計等。

（2）特種環境（超高溫、超低溫、耐腐蝕等）模擬試驗箱及變形測量裝置等。

（3）超大載荷、超大空間試驗機，全自動試驗機等。

（4）雙軸向靜態拉伸試驗機等。

（5）電液伺服動靜萬能試驗機、電液伺服裂紋疲勞試驗機、雙軸向四作動器電液伺服疲勞試驗機等。

（6）全自動衝擊試驗機、儀器化衝擊試驗機等。