金属罐胀形性能试验

更新时间：2025-07-21

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一、试验目的与原理

目的

测定金属罐的极限胀形系数（如T3镀锡钢的Kmax=1.45），评估其抗破裂和抗皱折能力。

分析材料在胀形过程中的壁厚变化、应力应变分布规律，为工艺优化提供依据。

原理

通过液压或气压对罐体施加均匀压力，使其径向扩张至破裂，记录变形量与压力关系。

数值模拟（如有限元分析）可预测变形区的应力集中和壁厚减薄趋势。

二、试验方法分类

液压胀形试验

设备：液压胀形试验机，配备压力传感器和位移监测系统。

步骤：

制备管状或薄壁罐试样，固定于模具内。

注入液体（如液压油）逐步加压，监测变形直至破裂。

适用标准：GB/T 38719-2020（金属材料应变曲线液压胀形试验）。

气压胀形试验

特点：适用于薄壁罐（如TA2钛合金管），通过气体介质施压，变形更均匀。

参数优化：需控制模具圆角半径、摩擦因数等以减少破裂风险。

脉动液压胀形

优势：通过周期性压力加载提高成形极限，减少缺陷。

三、关键测试指标

极限胀形率

如TA2钛合金在890℃时极限胀形率达70%，温度过高反而降低性能。

壁厚减薄率

最大减薄区通常位于胀形变形区，需重点监控以避免破裂。

破裂压力

与材料强度相关，如TA2钛合金在770℃时胀破压力为6.5MPa，950℃降至1.2MPa。

四、试验设备与标准

设备要求

需具备精准压力控制（如±0.1MPa）和实时变形监测功能。

药典4051标准要求金属罐爆破压力测试设备覆盖0-10MPa范围。