进口全自动材料试验机的部分备件在使用过程中容易发生故障，而进口备件往往价格昂贵且采购周期较长，这十分影响检测效率，因此需要探索进口全自动材料试验机的备件国产化方案。来自马鞍山钢铁股份有限公司检测中心的王曼娟、 刘琪等研究人员对试验机的各类故障维修案例进行总结，重点探讨了各型号、各阶段购入的进口全自动材料试验机备件国产化的可行性，找到替代进口备件的合理方案，以期为提高实验室设备的管理效率提供保障。

      进口备件的采购周期较长，往往需要几个月，其中大部分备件均可以根据外形和尺寸来找到相同的替代品。有些简单备件，如照明用灯、卡箍等可以在市场上直接购买；有些备件虽然看起来形状相似，但是换上后会影响检测精度，甚至可能在使用一段时间后引发新的问题。

      某进口全自动材料试验机上的平推液压夹具同步器中，受损的齿轮外观如图1所示，在对其进行更换时，发现只要根据同步齿轮的齿数、模数、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径等，就可以制作出一样的齿轮。对受损齿轮进行尺寸测绘、化学成分分析和硬度检测后，选择相应材料进行加工，在齿轮成型后进行热处理，经过性能检测和现场试用，该备件不仅完全满足了设备的运行要求，而且大大延长了试验机的使用寿命。

2.2 易损件的替代

      材料试验机中存在一些易损件，根据厂家维护手册，这些易损件需要定期更换。按照此类备件替换的难易程度和频率进行统计，设计备件的替代清单。对于更换频率较高、需要拆卸的部件，可以使用更加耐磨的材料进行替代。

      某全自动材料试验机的试样小车机械手夹样橡胶衬垫属于易损件，主要作用为防滑，平均每个月就会出现明显的磨损痕迹(见图2)，使试样打滑移动。针对此类易损件，主要从功能性、经济性两方面考虑替代产品：一是从简易性、防滑性上考虑，如缠绕电工胶布，但胶布容易破损；二是从耐磨性、防滑性上考虑，采用2mm厚的紫铜板来替代，但可能存在脱胶和掉落的问题。经过生产应用，电工胶布的磨损频率小于7d，而紫铜片的使用效果较好，故最终确定采用背面胶黏+螺栓固定的方式来固定紫铜片(见图3)。该备件更换后至今未出现磨损、脱落、变形等现象。夹持试样也很稳定。

2.3 自主设计的替代备件

      由于进口备件的材料或热处理状态很难明确，只能根据其外形尺寸在国内采购或制作，而更换后经常不能满足设备的要求。针对此类备件，在了解其功能的前提下，可以自主设计研制。

      以更换液压泵站阀岛密封圈为例进行说明，进口全自动材料试验机液压泵站阀岛密封圈的使用年限较长，其变形损坏可导致阀岛漏油现象严重(见图4)。试验机厂家给出的指导意见为整体更换阀岛，而整体更换阀岛的采购成本偏高，且采购周期长达6个月。经过对阀岛进行全面拆卸(见图5)，发现密封圈老化变形，仅需更换密封圈即可。由于无原厂密封圈销售渠道，因此只能用国产密封圈替代。由于无法确认密封圈的具体材料，故研究人员单位采购了数十种相同规格的国产密封圈(见图6)，但安装后依旧存在漏油现象。对于此种无法在市场直接购买的备件，采用自主设计方案，在这一案例中，设计加工了耐热不易变形的紫铜密封垫(见图7)，将其安装到阀岛上后，彻底解决了漏油的问题。

2.4 备件的优化设计

      有些备件存在一些设计缺陷，需要根据现场的实际使用情况，对其进行性能上的优化。

      以光栅尺跟踪杆的优化为例进行说明，宽度引伸计的光栅尺跟踪杆在运行时有轻微滞后的问题，产生该问题的原因为：拉伸试样在变形时脱落的细微氧化铁粉进入跟踪杆滑孔，造成跟踪杆与滑孔之间的间隙减小，阻力加大，光栅尺内部的回弹力不足。如果仅对跟踪杆滑孔进行简单定期清理，则不能从根本上解决滞后的问题，而仍需要在周期内更换光栅尺。光栅尺是保证检测结果的关键部件，其不仅价格昂贵，且无国产化的光栅尺可以替代。

      针对回弹力不足的问题，在跟踪杆上增加了一根弹簧(见图8)，利用弹簧能够有效地克服微小颗粒在跟踪杆与滑孔之间造成的阻力，使跟踪杆能够平稳运行，从而确保内部的光电传感器(即光栅尺)能够有效、连续、平稳地读取数据，提高了检测数据的准确性，延长了光栅尺的使用寿命。