环形起重链的材料性能试验

　　1前言

　　最近，我们经过一系列试验后在600kN万能材料试验机上成功地应用自行研制的特殊夹具对起吊设备上的起重链进行了材料性能方面的测试，为我厂外购的起重链提供了可靠的机械性能试验数据，保证了起重设备的安全运行，同时也为我们对于特殊异形材料的性能试验方法开拓了一条新的途径。

　　此次做材料性能测试的环形焊接链的节圆直径为半径16mm，材质为20Mn2，由于无法了解该链一些机械性能方面的确切情况，给使用过程中的安全带来了一定的影响。因此，厂安技科要求我们在短期内测出有关的数据。而我厂现有的材料试验机所用‘自夹具只适用于标准的试样，也即只能作一些常规的机械性能试验。但是现在的起重链形状比较复杂，无法制作标准试样，且要将数节环链组合起来在试验设备胜进行测试，确实存在着相当的难度。

　　2试验方案及装置

　　首先，我们根据试验的要求及被试件的形状、尺寸结合试验装备的情况，确定具体实施的试验方案，在几套不同方案和模拟试验的基础上，我们决定自行设计制造专用的工具。用7或8节环链组合进行试验(因为7一8节环链的长度在设备的行程范围之内)。

　　在设计夹具时，专用夹具的材料及尺寸、型状的选用是整个试验成败的关键。若选用不当，则会发生夹具变形于被试件变形之前的现象。因此我们先就被试件的材质情况查阅有关资料作为夹具设计的依据，选用了材质比较好的护环钢作为夹头之一。现在制造完成的特殊夹头及装配于试验设备上的特殊夹头夹持被试环链如图1所示:

　　3试验及数据

　　在试验机缓慢加载过程中，被拉断。几组试验下来，我们不断地对环链的尺寸及有关数据进行测试，直至起重链数据的重复性较好，其中一组有8节环的具体拉伸试验数据如附表:

　　起重链被拉断后，其断口均断于母材部位，这说明此起重链的各焊接头强度也很高，在使用过程中有一定的安全性。图2和图3为起重链被拉断后的断口情况：

　　4环链断口分析结论

　　4.1整个链条在正拉伸时由于受力情况不同于标准拉伸试样应力状态较软，尤其在如图4中*区域b处局集张应力严重于a处拉应力，近似于三点弯曲的受力情况，由联合强度理论知弯曲了而单向拉伸故*区域切应力比例增大，所以该区域材料易切变导致断裂。

　　4.2断口源于b处()，由儿只断口一次断裂产生之放射状花样可知(其中有些断口完全切断，断口花样亦可证实b处拉应力比例高，裂源产生于此)。