金属薄板成形性能与试验方法--扩孔试验
GB／T 15825.1～8《金属薄板成形性能与试验方法》的技术概要及修订必要性——修订国标金属薄板成形性
ｓａ ｄ ｒ ｓｗｅｅｉｕ ｔａｅ ｒｍ ｉ ｏｎ ｓｏ ｉｗｓｏ ｈ ｓ ｅ ｔ ｆｅｏ ｏ ｙａ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆｓ ｅ ｔｍｅａ ｏ ａ ｉｔ ｔｎ ａ ｄ ｒ ｌｓｒｔｄ ｆｏ ｓｘｐ ｉｔ ｆｖｅ ｎ ｔ ｅａ ｐ ｃｓｏ ｃ ｎ ｍ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｈ ｅ ｔｌ ｒ ｂｌ ｙ ｌ ｆｍ ｉ
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Ａ ｓｒｃ ： ／ ５ ２ ． ～ ８ 《 ｈ ｅ ｔｌｆ ｒ ｂｌ ｙ ａ ｄ ｔｓ ｍｅｈ ｄ 》ｗｅ ｅ ａ ｓ ｔｏ ｔ ｎ ａｄ ｏ ｈ ｅ ｔｌ ｂ ｔ ｔ ＧＢ Ｔ １ ８ ５ １ ａ Ｓ ｅ ｔｍｅａ ｏ ｍａ ｉｔ ｎ ｅ ｔ ｔ ｏ ｓ ｉ ｒ ｅ ｆｓａ ｄ ｒ ｓ ｆｒ ｓ ｅ ｔｍｅ ｓ ａ
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第３ ３卷 第 ３ 期
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ３ １３ ．
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２０ ０ ８年 ６月 Ｊ ｎ ２ ０ ｕ ０８
316L_不锈钢薄板焊缝成形及力学性能研究
第16卷第5期精密成形工程2024年5月JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING55 316L不锈钢薄板焊缝成形及力学性能研究刁亚龙a，师文庆a,b*，程才a，贾东贺c，张冰青a（广东海洋大学 a.电子与信息工程学院 b.材料科学与工程学院c.船舶与海运学院，广东湛江 524088）摘要：目的减少1 mm厚度316L不锈钢薄板在焊接生产过程中出现的缺陷等问题，并提高不锈钢薄板焊缝成形质量和焊接接头力学性能。
方法采用脉冲激光焊接技术实现对厚度1 mm的316L不锈钢薄板的精确焊接，并利用金相显微镜、维氏硬度计、万能拉伸试验机和扫描电镜对焊缝的表面形貌、微观结构、力学性能、断口形貌进行表征分析。
结果当激光功率为403 W、输出电流为150 A、焊接速度为150 mm/min、离焦量为−5.525 mm时，焊缝正反面的形貌规则无缺陷。
焊缝区内的微观结构主要由δ-铁素体和奥氏体2种晶粒构成，相较于母材及热影响区，焊缝区晶粒尺寸更细小均匀，平均硬度为156HV，表现出更高的硬度特性。
焊接接头的抗拉强度和屈服强度均值分别达到643.28 MPa和305.95 MPa，相对于母材的强度分别提高了7%和49%；平均断后伸长率为37.2%，达到原始母材伸长率的55%；断裂呈现韧性断裂的塑性变形和延展性特征。
结论优化调整焊接工艺参数后，1 mm厚度316L不锈钢薄板的焊缝成形质量提高，无缺陷且微观组织分布均匀，焊接接头强度显著提高。
关键词：激光焊接；316L不锈钢薄板；焊缝形貌；微观组织；力学性能DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.05.007中图分类号：TG456.7 文献标志码：A 文章编号：1674-6457(2024)05-0055-07Forming and Mechanical Properties of Welds in 316L Stainless Steel SheetDIAO Yalong a, SHI Wenqing a,b*, CHENG Cai a, JIA Donghe c, ZHANG Bingqing a(a. College of Electronic and Information Engineering, b. College of Materials Science and Engineering,c. College of Shipping and Maritime Transport, Guangdong Ocean University, Guangdong Zhanjiang 524088, China)ABSTRACT: The work aims to reduce problems such as defects in the welding production process of 316L stainless steel sheet with a thickness of 1 mm, and to improve the weld forming quality of stainless steel sheet and the mechanical properties of its welded joints. Pulsed laser welding technology was used to accurately weld 316L stainless steel sheet with a thickness of 1 mm, and the surface morphology, microstructure, mechanical properties and fracture morphology of the welded joints were charac-terized by metallurgical microscope, Vickers hardness tester, universal tensile testing machine and scanning electron microscope收稿日期：2024-04-23Received：2024-04-23基金项目：国家自然科学基金（62073089）；广东省普通高校重点领域专项项目（2020ZDZX2061）；广东省大学生科技创新培育专项资金（pdjh2023a0242）Fund：National Natural Science Foundation of China (62073089); Special Projects in Key Areas of Guangdong Ordinary Col-leges and Universities (2020ZDZX2061); Special Funds for Cultivation of Science and Technology Innovation for College Stu-dents in Guangdong Province (pdjh2023a0242)引文格式：刁亚龙, 师文庆, 程才, 等. 316L不锈钢薄板焊缝成形及力学性能研究[J]. 精密成形工程, 2024, 16(5): 55-61. DIAO Yalong, SHI Wenqing, CHENG Cai, et al. Forming and Mechanical Properties of Welds in 316L Stainless Steel Sheet[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(5): 55-61.*通信作者（Corresponding author）56精密成形工程 2024年5月for analysis. When the laser power was 403 W, the output current was 150 A, the welding speed was 150 mm/min, and the de-focus amount was −5.525 mm, the morphology of the front and back surfaces of the weld was regular without defects. The mi-crostructure in the weld zone was mainly composed of two grain, δ-ferrite and austenite. The grain in the weld zone was finer and more uniform than that in the base metal and the heat-affected zone, and the average hardness was 156HV, showing higher hardness characteristics. The average tensile strength and yield strength of the welded joints reached 643.28 MPa, 305.95 MPa, respectively, increased by 7% and 49% compared with the base material strength. The average elongation after fracture was37.2%, reaching 55% elongation rate of the original base material. The form of fracture was toughness fracture with characteris-tics of plastic deformation and ductility. After the welding process parameters are optimized and adjusted, the weld forming quality of 316L stainless steel sheet with a thickness of 1 mm is high. There is no defect, the microstructure distribution is uni-form, and the strength of welded joints is significantly improved.KEY WORDS: laser welding; 316L stainless steel sheet; weld morphology; microstructure; mechanical properties316L不锈钢薄板是低碳奥氏体不锈钢，具有优异的耐焊性、耐腐蚀性和耐高温性能，是制造业的必备金属材料，广泛应用于新能源、汽车、医疗化工等领域[1-4]。
金属薄板成形性能与试验方法 成形极限图(FLD)试验
１． 试样表面上网格圆畸变后的形状如图３ ０５ 所示， 畸变后网格圆的长轴记作ｄ 短轴记作ｄ、 ２并将ｄ ，
和 ｄ 近似视为试样平面内一点上的两个主应变方向。 ７
ｄ 夕 ｄｏ ｄ ＜ｄｏ ， ，
ｄＪ ｄｏ ｄ －ｄ． ， ，
ｄ ｄ， ｄ ， ｄ ＞ ａｄ， ， 户
图 ３ 网格圆畸变 １． 测量临界网格圆的长、 ０６ 短轴 ｄ 和 ｄ 时， ， ２ 可以使用读数显微镜、 测量显微镜、 投影仪或专门设计的 测量工具、 检测装置等压 如工程应变比例尺， 见附录 Ａ（ 参考件）。 」 １． 根据测量结果， ０７ 按公式（）（） １ ，２计算试样的表面极限应变。
图 ２ 网格圆图案
６２ 试样表而的网格圆可用照像制版、 ． 光刻技术、 电化学腐蚀或其他方法制取。
６３ 网格圆初始直径ｄ 的大小， ． 。 影响试验的测量计算结果， 其选用原则为： 采用大尺 寸 模具时可将 ｄ ， 的数值取大一些， 而用小尺寸 模具时则取小一些。
６４ 如果使用本标准 ７ １ ． ． 条推荐的凸模尺寸， 则推荐使用 ｄ＝１５ ＂． 的网格圆。 ｏ ． ２５ ＾ ｍｍ ６５ 网格圆直径的偏差不大 ｆ ． － 其数值的 ２ Ｙ４ ｏ
了 模具
７１ 对于试验模具的几何尺寸 （ ． 包括拉深筋的部位、 形状和尺寸等） 不作具体规定， 仅推荐使用直径为
伸试验和液压胀形试验 。 ４２ 刚性凸模胀形试验时， ． 将一侧表面制有网格圆的试样置于凹模与压边圈之间， 利用压边力压紧拉 国家技术监督局 １ ９ 一 ２ １ 批准 ９５１一３ １ ９ 一 ８ ０ 实施 ９ ６０ 一 １
ＧＢ Ｔ ５ ２ ． 一 １ ９ ／ １ ８ ５ ８ ９ ５
深筋以外的试样材料， 试样中部在凸模力作用下产生胀形变形并形成凸包（ 见图 １ ， ）其表而上的网格圆 发生畸变， 当凸包上某个局部产生缩颈或破裂时 ， 停止试验 ， 测量缩颈区（ 或缩颈区附近） 或破裂区附近 的网格圆长轴和短轴尺寸， 由此计算金属薄板允许的局部表面极限主应变量（， 或（， ２。 ｅ，２ 。、 ） ｅ） 。
宝钢先进高强钢数据手册说明书
2019 CREATION BEYOND VISION01宝钢先进高强钢家族1.1 概述1.2 产品种类1.3 高强钢应用性能及试验方法1.3.1 力学性能与硬化曲线1.3.2 成形极限1.3.3 扩孔率1.3.4 动态力学性能1.3.5 疲劳性能1.3.6 延迟开裂性能1.4 宝钢汽车板材料数据服务0101020703淬火延性钢3.1 概述3.2 常用牌号和命名规则3.3 微观组织3.4 力学性能3.5 成形性能3.5.1 成形极限3.5.2 扩孔率3.6 点焊性能3.7 服役性能3.7.1 动态力学性能3.7.2 疲劳特性3.7.3 延迟开裂特性3.8 应用案例3.9 可供规格28282829303135373704马氏体钢4.1 概述4.2 常用牌号和命名规则4.3 牌号对照 4.4 微观组织 4.5 力学性能 4.6 成形性能 4.6.1 成形极限 4.6.2 扩孔率 4.7 点焊性能 4.8 服役性能 4.8.1 动态力学性能 4.8.2 疲劳特性 4.8.3 延迟开裂特性 4.9 应用案例4.10 可供规格3838393940414144454502双相钢2.1 概述2.2 常用牌号和命名规则2.3 牌号对照2.4 微观组织2.5 力学性能2.6 成形性能2.6.1 成形极限2.6.2 扩孔率2.7 点焊性能2.8 服役性能2.8.1 动态力学性能2.8.2 疲劳特性2.8.3 延迟开裂特性2.9 应用案例2.10 可供规格0909********1623252607孪晶诱发塑性钢7.1 概述7.2 常用牌号和命名规则7.3 微观组织7.4 力学性能7.5 成形性能7.5.1 成形极限7.5.2 扩孔率7.6 点焊性能7.7 服役性能7.7.1 动态力学性能7.7.2 延迟开裂特性7.8 应用案例7.9 可供规格61616162626364646406相变诱导塑性钢6.1 概述6.2 常用牌号和命名规则6.3 牌号对照6.4 微观组织6.5 力学性能6.6 成形性能6.6.1 成形极限6.6.2 扩孔率6.7 点焊性能6.8 服役性能6.8.1 动态力学性能6.8.2 疲劳特性6.8.3 延迟开裂特性6.9 应用案例6.10 可供规格535353545455 5658596008热冲压成形钢8.1 概述8.2 常用牌号和命名规则8.3 牌号对照8.4 微观组织8.5 连续冷却转变（CCT）曲线8.6 力学性能8.7 点焊性能8.8 服役性能8.8.1 动态力学性能 8.9 应用案例8.10 可供规格6565656666676769707009高强钢零件产品与工艺设计建议9.1 产品形状的设计9.2 冲压工艺设计9.3 冲压模具设计9.4 模具加工、调试和验收7172737405复相钢5.1 概述5.2 常用牌号和命名规则5.3 牌号对照5.4 微观组织5.5 力学性能5.6 成形性能5.6.1 成形极限5.6.2 扩孔率5.7 点焊性能5.8 应用案例5.9 可供规格464646474849 49525210宝钢试验设备75宝钢超轻型白车身(BCB)的高强钢应用1.2 产品种类先进高强度钢板主要指以相变强化为主要强化方式的一类钢板，包括双相钢（Dual Phase Steel，DP）、相变诱发塑性钢（Transformation Induced Plasticity Steel，TRIP）、孪晶诱发塑性钢（Twinning Induced Plasticity Steel，TWIP）、复相钢（Complex Phase Steel，CP）和马氏体钢（Martensitic Steel，MS）等，如下图所示。
金属薄板成形性能与试验方法--弯曲试验
ｎ 试验记录和计算结果（ 可参考表 ２ 设计） ；
表２ 弯曲角一ＸＸ
一卜 选 号 还 ￣￣￣ 序￣ 项 目
最小弯曲半径Ｒ ． ｍ
最小相对弯曲半径 Ｒ ｌ ｔ
１
ｚ
３
正面
反面
正面
综合平均值
反而 正面 反面
注： 止反两面指试样板料的两个平面
７１３ 试验装置应能对试样准确定位。 ．－ ７１４ 试验装置应能调整凹模开度 Ｌ 图 １ ．． （ ）并在调整后能够锁紧， 以保证 Ｌ在试验过程中不发生变
化
７１５ 调整四模开度 Ｌ时， ．． 按公式（ ，２进行计算， ｌ （） 计算结果保留两位小数
弯曲 ｝ 。 角ａ １０ ８ 时： 弯曲角ａ ８０ ＝１０ 时：
最小弯曲半径 试样变形区外侧表面出现裂纹或显著凹陷时所用的凸 模底部弧面半径或所用热模厚度的二分之一
最小相对弯曲半径
Ｒ． ｔ Ｉ
（ ， ／） Ｒ ｝ ｔ ，
九
平均最小相对弯曲半径
每次试验得到的最小相对弯曲半径， 角标 ＝１２３ · 、、，… ·
有效重复试验次数
４ 试验原理
Ｌ Ｒ＋３士 ， ······，···········…… （ ） ＝２ｐ ｔ ｔ ２· ···· ． ··········· 。 ／ · 。··· ······· ···· １ Ｌ ２ｐ ｔ ｔ ２··· ··············· 二 Ｒ＋２士 ｏ ···，··············…… （ ） 。 ／ ··· · ············ － ２
Ａ１
检查试样变形区外侧表面是否出现裂纹或显著凹陷的方法有三种：
ａ ． 肉Ｔ丈 寒 ： 贝
用２ 倍工具显微镜观察； 。
用扫描电镜在 ２０ ５ 倍下观察。
金属薄板成形性能与试验方法 成形极限图(FLD)试验
５ 试样 ５１ 根据试验装置特点和试验原理确定试样尺寸、 ． 形状和数里。如果使用本标准 ７ １ ． 条推荐的凸模尺 寸， 则推荐使用边长 １０ 的方形（ ８ ｍｍ 或内接圆直径 １０ 的正多边形 ， ８ｒ ｍ ｉ 或直径 １０ ８ ｍｍ的圆形） 试样
６１ 为了测定试样的表面应变壁， ． 应在试样一侧表面制取 一 定数ｆ的网格圆， ｉ ｌ 网格圆的数Ｍ和排列图
案自行设计（ 叮附加某些必要的符号）图 ２ ， 所示图案供参考。
ＧＢ Ｔ ５ ２ 。 一 １ ９ ／ １８ ５８ ９５
Ｏ ０ ＯＯ Ｏ ｅ
Ｏ０Ｏ００Ｏ ＯＯ０Ｏ ＯＣ Ｏ００ＯＯＣ ＯＯ０００ｅ ００ ０００Ｃ
主要用来测定成形极限图的右半部分（ 双拉变形区， 、 ， ＞ｏ １ ，２ ）如果在试样与 即。＞０ｅ 或。 ， ＞０Ｅ ＞０ ，
凸模之间加衬合适厚度的橡胶（ 或橡皮） 薄垫， 可以比较方便地获得接近于等双拉应变状态（， ： ｅ＝ｅ或 。＝。） ， ２下的表面极限应变量 ， 通常 ， 不同的润滑条件选择地越多， 试验确定的成形极限图越可靠。 ４３２ 采用不同宽度的试样 ．．
带有网格圆图案一侧的试样表面进行润滑 ， 允许使用润滑油将固体润滑薄膜粘敷在待润滑的试样表面。 ８２ 压边力 ． ８２ １ 压边力应压紧拉深筋以外的试样材料， ．． 保证它们不发生变形流动。 ８２２ 对同一尺寸规格或相同润滑方式下的试样进行重复试验时， ．． 压边力偏差不超过士５ ％ｎ ８３ 试验速度 ． 对试验速度（ 凸模运动速度） 不作具体规定， 但不允许试验停机时产生较大的惯性运动， 以便及时准 确地捕捉试样凸包出现缩颈或破裂的瞬间。 试验装置与试验机
金属薄板成形性能试验
金属薄板成形性能试验1. 简介成形性能是指薄板对各种冲压成形的适应能力，即薄板在指定加工过程中产生塑性变形而不失效的能力。
成形性能研究的重点是成形极限的大小，也就是薄板发生破裂前能够获得的最大变形程度。
1.1 模拟成形性能指标选择或评定金属薄板冲压成形品级时，可对模拟成形性能指标提出要求。
设计或分析冲压成形工艺过程，以及设计冲压成形模具时，经常需要参考模拟成形性能指标的数据。
薄板常用模拟成形性能指标有：1、胀形性能指标：杯突值IE；2、拉深性能指标：极限拉深比LDR或载荷极限拉深比LDR（T）；3、扩孔（内孔外翻）性能指标：极限扩孔率（平均极限扩孔率）λ（λ）；4、弯曲性能指标：最小相对弯曲半径R min/t；5、“拉深+胀形”复合成形性能指标：锥杯值CCV；6、面内变形均匀性指标：凸耳率Z e；7、贴模（抗皱）性指标：方板对角拉伸试验皱高；8、定形性指标：张拉弯曲回弹值。
1.2 特定成形性能指标选择或评定金属薄板冲压成形品级、协议金属薄板的订货供货、设计或分析冲压成形工艺过程时，可对金属薄板的材料特性指标或工艺性能指标提出要求，或参考它们的数据，它们统称为特定成形性能指标：1、塑性应变比（r值）或平均塑性应变比（r）；2、应变硬化指数（n值）；3、塑性应变比平面各向异性度（r∆）。
1.3 局部成形极限评定、估测金属薄板的局部成形性能，或分析解决冲压成形破裂问题时，可使用金属薄板的成形极限图或成形极限曲线。
1.4 其他以上所列举的各种成型性能试验方法均为我国冲压生产和冶金制造行业已经使用或比较熟悉的模拟成型性能试验方法，而且也属于国际上的主流成形性能试验范畴。
除这些方法外，国际上还流行其他一些模拟成形性能试验，见图1。
图1 模拟成形性能试验方法注：整体成形极限指金属薄板在冲压过程中发生颈缩、破裂、皱曲等成形缺陷之前，某种特定的整体几何尺寸或某种几何特征的整体尺寸可以达到的极限变形程度。
局部成形极限指金属薄板在冲压过程中发生颈缩、破裂、皱曲等成形缺陷之前，局部点位或局部变形区域可以达到的极限变形程度。
不锈钢超薄板的力学性能及成形极限研究
不锈钢超薄板的力学性能及成形极限研究近十几年来，随着不锈钢超薄板在家电行业及国防装备中的广泛使用，其力学性能及成形极限的研究受到了广大科学家的广泛关注。
经过几年的研究，大量的有关不锈钢超薄板的力学性能及成形极限的实验证明被证明是可行的，为发展不锈钢超薄板的技术提供了重要的理论依据。
不锈钢超薄板的力学性能及成形极限的研究主要是通过模拟实验和理论分析研究相关性能的过程。
实验方面，模拟实验中使用的设备有拉伸机，冲击试验机，疲劳试验机，耐热曲线仪，耐蚀试验机等。
而在理论分析方面，研究者利用计算机仿真技术，运用不锈钢复合材料的微观结构和力学模型，建立不锈钢超薄板微观结构与力学性能之间的关系。
此外，成形极限研究还需要考虑塑性变形、应力集中、应变分布等因素。
在不锈钢超薄板力学性能及成形极限研究过程中，研究过程受不锈钢复合材料微观结构、热处理工艺、塑性变形参数、力学性能计算方法、模拟实验参数等多个因素的影响。
如经过不同的热处理工艺，不同的不锈钢超薄板在热处理前后的室温力学性能有明显差别。
此外，不锈钢超薄板微观结构的大小、形状、碳含量等因素均可能影响其力学性能。
在成形极限研究过程中，模拟实验被广泛应用，但是模拟实验受参数的影响，如件尺寸、材料类型、加载速率等因素，可能会导致成形极限的准确性和可靠性存在较大的偏差。
理论分析方法也在成形极限研究中被广泛应用，它通过研究不锈钢超薄板的微观结构和柔性变形的关系，来预测塑性变形的成形极限。
综上所述，不锈钢超薄板的力学性能及成形极限的研究不仅有助于深入研究不锈钢超薄板的材料性能，而且可以为相关技术的发展提供重要的理论依据。
未来，在此基础上，我们将继续深入研究不锈钢超薄板的力学性能及成形极限，开发出更为先进实用的技术方案，为发展不锈钢超薄板技术和行业做出贡献。
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主题内容与适 用范围
本标准规定 了 金属薄板扩孔性能试验方法
本标准适用于厚度 。２＾４０ ｍ ０ －． ｍ的金属薄板。 ０
２ 引用标准
Ｇ ／ １８５２ 金属薄板成形性能与 Ｂ Ｔ ２． ５ 试验方法 通用试验规程
３ 符号、 名称和单位
本标准所用的符 号、 名称和单位见表 表 １
符 号 称
又 几 韶 翻
精确到００ ｍ ． ｍ ５
９６ 对于问种材料进行 １ 次有效重复试验。 ｝ 。
９了 出现 卜 ． 述任一情况， 试验无效
Ｇ ／ １ ８ ５ 一 １ ９ Ｂ Ｔ ５ ２ ４ ９ ５
预制圆孔胀大后， 明显偏离试样中心 试样起皱 ；
孔缘裂纹沿试样边缘缺陷或伤痕方向发展。 １ 试验结果计算 ０
１ 儿
预制圆孔 初始直径
ｄ １
导销 直径
ｄ门 ＇ ７５ － ． 叙 ０
圆形 试祥
方形试样
边长
｝ 半 圆角 径
圆 角 半径
直径
ｎ
７５ ＋ 。 － ０ ￥５ ０
０ ２ － １０ ． ０ ． ０
２ Ａ． ｝ ３ ５ ： 士０
２十 。 ｛ Ｉ ７ 片， 士０
６２＇ ． ５ ５０ ＋ ．０ 雳
１． 按公式（） ０１ １计算预制Ｌ孔胀裂后的平均直径 ｄ， Ｅ Ｉ 计算结果保留一位小数
告 ， （ ·“ ｄ斗 ｍ
１． 按公式〔） ０２ ２计算扩孔率 Ａ ：
ｄ一ｄ 。 ＿＿ ， ＿，
Ａ＝ — Ｘ ０／ｏ １０ 以。
·．．．．······。二 （ 〕 ．．．．． ·····， ·
８ 试验装置与试验机 ８ １ 试验装置 ．
按Ｇ ／ ５２． 中５１ １８５２ ． 条规定准备试验装置， ＢＴ 并要求满足以 下 技术条件
８１１ 试验装置应能对试样定位 ， ．． 试样中心与凸模中心线偏差不大于凸模直径的 １ ％
８１２ 在工作行程内， ．． 凸模和凹模中心线应重合， 其偏差不大于 。１ －ｍ ｍｏ ８１３ 凹模工作面与压边圈工作面之间的平行度不超过 。０ ｍ ｏ ．． ．５ ｍ
二。。 ，。· ．。。 二。 。 ．扣 。。。 ‘。。 自‘ ·。 。… 。 〔 ２ ·
１． ０３
按公式（） ３计算平均扩孔率 ａ
·············… … （３ ） ·．··．········
注： 试验结果分散性比较大时， 允许计算时除去两个数值过大的试验结果
１． 公式（）（） ０４ ２，３的计算结果均修约到 １ ％的整数倍
试样 吧 验后 卜 Ｌ Ａ
图 １ 扩孔试验
５ 试样
５１ 试样形状可为圆形或方形， ． 其直径或边长按表 ２ 规定
凸模
直径
ｄｐ
表 ２
板料 基本厚 度
人
凹模 内径
１ 试验报告 １ １门 试验报告格式自 １计。 １ 行１ １． 试验报告应包括下述主要内容 １２ 。 试验材料的规格、 ． 牌号和状态；
ｂ 试样实测厚度 ；
试验方法： ＢＴ ８５４ 按Ｇ ／ １ ２．； ５ 试样： 包括试样直径（ 或边长）预制圆 、 孔初始直径； 包括凸模直径、 ｅ 模具： ． 凹模内径、 导销直径， 以及凸模、 四模、 导销和压边圈的材料及硬度； ｆ 试验条件： ． 包括试样的润滑剂、 润滑方法、 压边力和试验速度等； ９ 试验记录和计算结果： ． 包括预制圆孔胀裂后的孔径最大值、 最小值、 平均值， 以及每个 试样的扩 孔率和所有试样的平均扩孔率等； ｈ 试验日期 ，
了 试验条件 了 １ 润滑 ．
按Ｇ ／ ５２． 第 章规定， １８５２ ６ ＢＴ 推荐使用 ２ ，“ ４ 润滑剂对试样进行润滑 ＂３和 ｀
７２ 压边力 ．
７２１ 本标准推荐采用 ｔ ｋ ．． ｏ Ｎ压边力， 并在试验过程中保持恒定， 如果出现压边圈不能压紧试样的情 况， 允许适当加大压边力数值， 但必须在试验报告中说明 ７２２ 重复试验时压边力的偏差不大于士５ ．． ％ 了３ 试验速度 ． 允许试验速度（ 凸模运动速度） （．－３３ Ｘ１ ＇ ｓ 在（ ８ ．） ０ 范围内选择和调整． ０ ｍ／ 试验快结束时 可将速 度降到下限值附近 ， 以便准确把握预制圆孔开裂的瞬间
６２ ． ５肠
５０＿ ．０Ｂ ． ｃ
１． 象 ２０ ‘ 、
１． 反 ００
二 ７０尸
１． 十 ２。 吕
＞ ． ． ２ ０ １０ ０ ． ０
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４ 试验原理
试验时， 将中心带有预制圆孔的试样置干凹模与压边圈之间压紧， 通过凸模将其下 部的试样材料压 入凹模， 迫使预制圆孔直径不断胀大（ 见图 １． ）直至孔缘局部发生开裂停止凸模运动Ｍ量试样孔径的最 Ｉ 大值和最小值， 用它们计算扩孔率 久 作为金属薄板的扩孔性能指标
限边 圈
试样 仁 Ｖ ） 试 ，１ ＂ ）
附加说明： 本标准由中华人民共和国机械工业部提出。 本标准由全国锻压标准化技术委员会归口。 本标准由武汉工学院负责起草。 本标准主要起草人曹宏深、 姜奎华。 本系列标准自 实施之日 原部标Ｊ ４０－８（ 起， Ｂ ９ ８薄钢板的成形性能和试验方法》 ４ ｌ 标准作废
８２３ 试验机应具备迅速灵敏的停机装置。 ，．
９ 试验程序和操作方法 ９１ 按表 ２ ， 选择试验模具。
９２ 按Ｇ ／ １ ２． 中４２５１２５２２ ５２３ － ＢＴ ８５２ ．， ．， ． 和 ．． 条规定， ５ ． ． 对试验装置和试验机进行清洗、 检查和
润滑 。
９３ 进行预试验 ．
９４ 将试样通过预制圆孔和导销套放在凸模顶端， ． 施加压边力后启动凸模运动进行扩孔试验， 至试样 孔缘上任何 一 个局部开始破裂时立即停机， 取出试样。套放试样时应注意以下要求： 。 使用 － ４润滑剂时应将粘敷有聚乙烯薄膜的试祥表面和凸模顶端面贴合； ． ｂ 如果试样内孔为冲裁加工， ， 则应将内 孔光亮带朝向凹模 一 侧 ９５ 测量试样孔径时， ． 应避开孔缘上的局部裂纹， 分别测量出孔径的最大值 ｄ。和最小值ｄ 测量 ，
中华 人 民共 和 国 国家 标 准
金属薄板成形性能与试验方法
扩 孔 试 验
Ｇ ／ １ ８ ５ － １ ９ Ｂ， ５ ２ ４ －９ ５ ｒ
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扩孔率 凹模 内径 导销直径
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凹模圆角半径 凸模圆角平径
压边力
凸模力
凸模 直径
预制圆孔初始直径 试样厚度
预制圆孔胀裂后的直径
板料基本厚度 试样直径
试 样 边长
ｄ二 ， ｄ ，
８２ 试验机 ．
按Ｇ ／ １８５２ ５２． ． 条规定准备试验机， ＢＴ 中５２ 并要求满足以下技术条件 ８２１ 试验机应保证扩孔试验所需的变形力， ．． 推荐试验机能够提供 ６ ｋ ０ Ｎ以上的压力
８２２ 试验机应能对试样提供可靠的压边力， ．． 推荐试验机能够提供 ２ ｋ ｏ Ｎ的压边力。
注： 预制圆孔初始直径优先取大值 当孔缘不发生开裂时， 按表中数值依次取较小值并更换与其相应的导 销
５２ 根据表 ２按 Ｇ ／ １８５２ ３ ． ， Ｂ Ｔ ２． 第 章规定制备试样， ５ 并记录试样实测厚度
ＧＢ ＇ １ ８ ５ ４ １ ９ ／ ５ ２ － ９ ５ ｒ 一
６ 模具
６１ 凸模和凹模的工作尺 寸 ． 按表 ２ 规定。 ６２ 凸模上的圆柱导销头部需设计为半球状或抛物线状（ １ ， ． 图 ） 圆柱部分直径按表 ２ 选择 高度必须 大于试样厚度。 ６３ 按 Ｇ ／ １８５２中４１ ． Ｂ Ｔ ２． ． 条规定制备模具 ５
人
预制圆孔胀裂后的孔径最大ห้องสมุดไป่ตู้ 预制圆孔胀裂后的孔径最小值 预制圆孔胀裂后的平均直径
平均扩孔率 有效重复试验次数 各次试验得到的扩孔率 ， 角标
国 家技 术 监督 局 １ ９ 一 ２ １ ９ ５ １ 一 ３批 准
１ ９ 一 ８ ０ 实施 ９ ６０ 一 １
ＧＢ ｒ ５ ２ ４一１ ９ ／ １ ８ ５ ９ ５