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对20#流体管的介绍及拉伸试验

20#流体管是专门用于输送具有流体性质介质的管材。

具有20#流体性质的介质，除了如水、油、溶液等液体介质以外，水泥，粮食，煤粉等固体介质，在一定条件下也可以流动。

20#流体管可以用钢材制造，也可以用铜，钛等有色金属制造，甚至可以由塑料等非金属材料制造。

20#流体管必须具有中空截面，但也可以是方形，三角形或其它任何形状，有些装备受条件限制，就必须采用矩形管，但是绝大多数还是使用圆管。圆管在所有几何截面中具有最小的周长/面积比，即在使用同样数量材料的条件下，可以获得最大的内截面。

钢管由于其成本低廉，强度高，在现代社会流体输送中得到广泛应用。钢管按其生产工艺，分为无缝钢管和焊管两大类，其中焊管又分为高频直缝焊管(ERW),螺旋焊管(SSAW),埋弧焊管(UOE)等。过去，流体管传统上都是使用无缝钢管，随着材料科学，成型工艺，机组装备的发展进步，焊管得到了极大的发展。焊管具有比无缝管壁厚均匀性好，精度高，耗能少，生产效率高的优点，要求很高的石油天然气输送管(API标准)，过去几乎百分之百使用无缝管，今天在美国、日本、欧洲发达国家里，95%以上都已经被焊管取代。

但是，圆管也有一定的局限性，如在受平面弯曲的条件下，圆管就不如方、矩形管抗弯强度大，一些农机具骨架、钢木家具等就常用方、矩形管。根据不同用途还需有其他截面形状的异型钢管。
虽然说每一个试验机厂家对包头流体管拉伸都很熟悉，但是真正完全能够把标准以及标准后面的理由吃透的厂家并不多，当前每一个试验机厂家在指导用户完成包头流体管拉伸试验的时候一般是从他们自己设备的能力出发，以最简单的方式来完成试验，比如全部以横梁位移的速度来完成整个试验过程。包头流体管拉伸试验还是有很多细节问题非常值得我们重视。

首先是拉伸速度的问题。在弹性变形阶段，包头流体管的变形量很小而拉伸载荷迅速增大。这时候如果以横梁位移控制来做拉伸试验，那么速度太快会导致整个弹性段很快就被冲过去。以弹性模量为200Gpa的普通包头流体管为例，如果标距为50mm的材料，在弹性段内如以10mm/min的速度进行拉伸试验，那么实际的应力速率为 200000N/mm2S-1×10mm/min×1min/60S×1/50mm=666N/mm2S-1 一般的包头流体管屈服强度就小于600Mpa，所以只需要1秒钟就把试样拉到了屈服，这个速度显然太快。所以在弹性段，一般都选择采用应力速率控制或者负荷控制。塑性较好的材料试样过了弹性段以后，载荷增加不大，而变形增加很快，所以为了防止拉伸速度过快，一般采用应变控制或者横梁位移控制。所以在GB228-2002里面建议了，"在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定并在规定的应力速率的范围内(材料弹性模量E/(N/mm2)<150000，应力速率控制范围为2-20(N/mm2)·s-1、包头流体管弹性模量E/(N/mm2)≥150000，应力速率控制范围为6-60(N/mm2)·s-1=。若仅测定下屈服强度，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s~0.0025/s之间。平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定。

在塑性范围和直至规定强度(规定非比例延伸强度、规定总延伸强度和规定残余延伸强度)应变速率不应超过0.0025/s。"。这里面有一个很关键的问题，就是应力速度与应变速度的切换点的问题。最好是在弹性段结束的点进行应力速度到应变速度的切换。在切换的过程中要保证没有冲击、没有掉力。这是拉力试验机的一个非常关键的技术。

其次是引伸计的装夹、跟踪与取下来的时机。对于包头20#流体管的拉伸的试验，如果要求取最大力下的总伸长(Agt)，那么引伸计就必须跟踪到最大力以后再取下。对于包头流体管等拉断后冲击不大的试样，引伸计可以直接跟踪到试样断裂;但是对于拉力较大的试样，最好的办法是试验机拉伸到最大力以后开始保持横梁位置不动，等取下引伸计以后在把试样拉断。有的夹具在夹紧试样的时候会产生一个初始力，一定要把初始力消除以后再夹持引伸计，这样引伸计夹持的标距才是试样在自由状态下的原始标距。

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