高低温拉力试验机详细介绍

高低温拉力试验机是一种结合了温度控制与拉伸力学性能测试的专用设备，主要用于模拟不同温度环境（如高温、低温、恒温）下金属、塑料、橡胶、复合材料等材料的拉伸强度、屈服强度、伸长率等力学性能指标。其核心特点是在传统拉力试验机的基础上，集成了高精度的温度控制系统，能够在 - 196℃（液氮低温）至 1000℃以上（高温炉）的宽温度范围内实现精准控温，并同步进行拉伸、压缩、弯曲等力学测试。

高低温拉力试验机的核心组成部分

主机系统
与普通拉力试验机类似，包含机架、驱动系统（伺服电机 + 滚珠丝杠）、力值传感器、夹具等，负责提供拉伸力并采集力值、位移数据。

夹具需适配高低温环境，通常采用耐高低温材料（如不锈钢、高温合金）制造，避免温度变化导致夹具变形或失效。

高低温环境箱
核心温控部件，通过制冷系统（如压缩机制冷、液氮制冷）和加热系统（如电阻丝加热、红外加热）实现目标温度控制，具备以下特点：

温度范围：常见为 - 70℃~300℃，特殊型号可扩展至 - 196℃~1200℃；

控温精度：±0.5℃~±1℃，温度均匀性≤±2℃（箱内有效测试区域）；

保温与密封：采用多层保温材料（如聚氨酯发泡、玻璃纤维）和硅胶密封圈，减少温度损耗，确保箱内温度稳定。

温度控制系统
由温度传感器（如铂电阻 Pt100）、PID 控制器、执行元件（加热器、制冷阀）组成，通过闭环控制实时调节箱内温度，支持程序升温 / 降温（如设定温度随时间线性变化），满足复杂温度工况测试需求。

数据采集与分析系统
同步采集力值、位移、温度数据，通过专用软件实现曲线绘制（力 - 位移曲线、应力 - 应变曲线、温度 - 时间曲线）、数据计算（自动得出屈服点、断裂强度等参数）及报告生成。

主要应用场景

材料筛选与研发：测试材料在温度下的力学性能，如汽车零部件在发动机高温或北方低温环境下的耐受性、航天材料在高低温交替下的稳定性。

产品质量检测：验证产品在使用温度范围内的可靠性，如橡胶密封圈在低温下的拉伸弹性、塑料件在高温下的抗蠕变性能。

行业标准合规测试：满足 GB、ISO、ASTM 等标准中对高低温环境下材料力学性能测试的要求（如《GB/T 1040.4-2006 塑料 拉伸性能的测定 第 4 部分：各向同性和正交各向异性纤维增强复合材料的试验条件》）。

操作与维护要点

操作注意事项

测试前需确认环境箱密封良好，避免温度泄漏（低温时防止结霜，高温时防止烫伤）；

试样装夹需在常温下完成，待环境箱达到目标温度并稳定后（通常需恒温 10~30 分钟）再启动拉伸试验，确保温度对试样充分作用；

低温测试后，需待环境箱自然回温至室温再打开，避免冷凝水损坏内部元件。

维护重点

温控系统：定期校准温度传感器（每年至少 1 次），清理环境箱内灰尘（高温区避免残留易燃物），检查制冷系统制冷剂压力（如氟利昂），不足时及时补充；

机械部分：高低温环境可能加速夹具、丝杠的磨损，需定期对运动部件加注耐高低温润滑脂（如硅基润滑脂）；

安全防护：检查超温报警、过载保护功能是否正常，高温测试时需佩戴隔热手套，低温测试时避免直接接触低温部件（防止冻伤）。

高低温拉力试验机通过精准的温度控制与力学测试结合，为材料在环境下的性能评估提供了关键数据支持，广泛应用于航空航天、汽车制造、新材料研发等领域。