胶接接头由厚的刚性金属块和与被粘物对接的柔性金属片组成,将承受不均匀的拉伸载荷,直到试样失效。拉伸强度由单位粘合面积的大载荷计算得出。拉伸试验机对胶粘剂的不均匀拉伸试验,其特点是拉伸应力的作用线虽然穿过试样的中心,但胶接面上的应力分布是不均匀的。
拉伸试验机对胶粘剂进行不均匀拉伸试验步骤
(1)测试棒和样品测试棒是具有特定形状和尺寸的棒状粘附体。试样是由两根试棒在一定的工艺条件下粘接而成的试件。样品的大小取决于待测粘合剂的强度、拉伸试验机的全尺寸、测试棒本身材料的强度以及测试过程中的环境因素。用于加工试棒的金属材料包括45号钢、LY12CZ铝合金、铜、H62黄铜等。非金属材料包括层压塑料。对于层压产品试棒,层压平面应平行于试棒的一侧,试棒上的销孔应垂直于层压平面。试棒的表面处理、涂胶和制样工艺应符合产品标准。将样品上胶,周围好有一圈细小的胶梗,此时不必去除。如需清残胶,应在固化后进行。
(2)正常情况下,金属样品停放时间短16h,长1个月,非金属样品停放时间至少40h。试样应在试验环境中停放30分钟以上,并安装在拉伸试验机的夹具上,以测试其失效载荷。对于电子拉伸试验机,样品应在(60±20)s内销毁;有时,机械拉伸试验机采用10毫米/分钟的拉伸速度。
总结:当胶接接头受到垂直于胶接表面的应力时,胶接接头的应力分布比剪应力分布均匀得多。然而,根据理论推测和应力分布试验,拉伸接头边缘也存在应力集中。因此,可以看出,粘结试件的尺寸和模量、粘结层的厚度和粘结剂的模量都影响接头边缘的应力分布系数,因此必然会影响其强度。与拉伸剪切试样一样,加载速度和试样温度也影响拉伸强度。另外,不同直径样品的抗拉强度测试值不同,分散性大。相同直径样品的大值比小值高50%以上。对于方形试件,由于边缘到中心点的距离不同,应力分布更加不均匀,所以用方形试件只能测得“近似”的抗拉强度。其次,关于抗拉强度,随着胶层厚度的增加,胶接接头强度降下。胶层越薄,强度越大。
用拉伸试验机进行胶粘剂的劈裂试验;
用拉伸试验机对胶粘剂进行不对称拉伸试验,也叫劈裂试验,其强度叫劈裂强度。拉伸试验机的不均匀拉伸强度的测量在一定程度上反映了胶粘剂的韧性,因此也能反映各种粘接材料对胶接接头应力集中的好感性。
原理:样品为对接结构。在试样结合面边缘施加一个垂直于结合面的拉力,测量试样分离时承受的大载荷,其劈裂强度用单位结合宽度所需的分离力表示。
测试步骤
1.样品制备应符合粘合剂的技术条件。金属块的粘接表面应光滑,无弯曲、歪斜等变形。粘合表面应无毛口,边缘应保持直角。材料为LY12CZ铝合金或45号钢。夹持试样的夹具应配有自动调节装置,以便在加载过程中,当应力线垂直于试样的结合面时,试样从制备到试验的短时间为16h,长时间为1个月。
2.试验应在标准温度(23±2)℃下进行。如果试验严格要求温湿度或仲裁试验,试验应在(23±2)℃的温度和45%-55%的相对湿度下进行。如果只要求温度,样品应在标准温度下停放0.5h,如果要求标准试验环境,温度应为(23±2)。
3.启动拉伸试验机,以(5±1)mm/min的加载速度加载,记录试样劈裂破坏的大载荷以及粘结破坏的类型和百分比。
4.每种胶粘剂至少取5个样品进行测试,取小值、大值和平均值作为测试结果,取3个有效数字。
拉伸试验机
5.测试前,用卡尺测量粘合层粘合表面的长度和宽度。然后将样品放入拉伸试验机的专用工具中,以10毫米/分钟的拉伸速度进行拉伸试验,直到粘合层损坏。每组不少于5个样品,取算术平均值作为试验结果,允许偏差(15%),保留3个有效数字。
概述:用于加工试块的金属可以是半硬回火黄铜、硬回火紫铜磷铜、回火铝合金和冷轧钢。试样的搭接长度影响非对称抗拉强度。试样长度l越短,不对称抗拉强度越小。温度、粘接层厚度和粘接性能的影响与玻璃强度的影响相同。交叉搭接抗拉强度试样采用交叉搭接试样,也称十字形试样,由其测试的抗拉强度为均匀抗拉强度。标本由金属板和金属条制成。