試樣拉伸模具及使用該模具的試樣拉伸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及復(fù)合材料界面粘結(jié)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鋁鋼復(fù)合材料的試樣拉伸模具及使用該模具的試樣拉伸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬層狀復(fù)合材料由于其組元各金屬的優(yōu)點(diǎn)，從而可以獲得更為優(yōu)異的綜合性能，已在航空、航天、石油、化工、汽車、建筑、火電空冷系統(tǒng)等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。該類材料的界面結(jié)合受到打磨處理方式、材料特性、生產(chǎn)工藝等條件的限制，可能會產(chǎn)生結(jié)合不良或者沒有結(jié)合的情況，從而影響產(chǎn)品的使用，若結(jié)合不良將會縮短產(chǎn)品的使用壽命。
[0003]因此，金屬界面的結(jié)合質(zhì)量已作為評價金屬層狀復(fù)合材料性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)。目前，評價金屬層狀復(fù)合材料界面結(jié)合性能的主要定量方法有拉剪試驗(yàn)、壓剪試驗(yàn)、剝離試驗(yàn)和粘接拉伸試驗(yàn)等。由于剪切試驗(yàn)和剝離試驗(yàn)對試樣制備要求要高，尤其是對復(fù)層較薄(<0.5mm厚)的層狀復(fù)合材料而言，用剪切和剝離試驗(yàn)是無法進(jìn)行評估的，另外，拉剪試驗(yàn)對試樣平直度要求較高，實(shí)驗(yàn)乳制層狀復(fù)合材料由于其比較彎曲無法滿足試驗(yàn)要求，而剝離試驗(yàn)要求層狀復(fù)合材料有一定的厚度值，否則剝離時覆層會發(fā)生斷裂而導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。
[0004]與上述的試驗(yàn)方法相比，粘接拉伸試驗(yàn)制樣簡單，可以評估較薄的層狀復(fù)合材料試樣的界面結(jié)合性能，對試樣的要求沒有剪切那么高，結(jié)果也相對準(zhǔn)確可靠，因此，粘接拉伸試驗(yàn)是一種評價層狀復(fù)合材料界面結(jié)合強(qiáng)度行之有效且簡單方便的方法。在試樣粘接過程中，必須要保證試樣和輔助用拉伸棒在同一直線上，否則會導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，但是往往粘接過程會存在一些無法克服的問題，很難保證試樣的直線性，此外，盡管粘接后可以保證圓柱棒在同一直線上，但是試樣在開始夾持過程中，由于存在較大的加持力，粘接處很容易由于剪切、扭轉(zhuǎn)而斷裂，造成粘接試驗(yàn)失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上存在的問題，本發(fā)明提出了試樣拉伸模具及使用該模具的試樣拉伸方法。既能避免試樣拉伸開始夾持過程中夾持力直接作用于輔助拉伸試驗(yàn)的圓柱棒材，從而造成粘接處斷裂，又能滿足不同直徑、不同長度的輔助拉伸試驗(yàn)用圓柱棒材。
[0006]本發(fā)明提出了試樣拉伸模具，包括支撐板和夾板，其中，
[0007]所述支撐板包括一豎管和一橫板，所述豎管用于連接拉伸試驗(yàn)機(jī);所述橫板上表面對稱位置具有開口槽，用于容納夾板；
[0008]所述夾板為T型結(jié)構(gòu)，固定安裝于所述橫板的開口槽內(nèi)；所述夾板豎直部分表面具有通孔，用于固定連接粘結(jié)試樣。
[0009]如上所述的試樣拉伸模具，其中，所述粘結(jié)試樣為鋁鋼復(fù)合材料粘結(jié)試樣，其中，鋁為包覆層，鋼為基層。
[0010]如上所述的試樣拉伸模具，其中，所述橫板上表面具有多個開口槽。
[0011]如上所述的試樣拉伸模具，其中，所述夾板豎直部分表面具有多個通孔。
[0012]如上所述的試樣拉伸模具，其中，所述夾板通過連接銷固定連接粘結(jié)試樣。
[0013]本發(fā)明還提出了用上述任一一項(xiàng)所述的試樣拉伸模具對試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)的試樣拉伸方法，包括以下步驟:
[0014]A、準(zhǔn)備粘結(jié)試樣；
[0015]B、固定試樣拉伸模具；
[0016]C、將所述粘結(jié)試樣固定在夾板中；
[0017]D、進(jìn)行試樣拉伸試驗(yàn)。
[0018]如上所述的試樣拉伸方法，其中，所述粘結(jié)試樣為鋁鋼復(fù)合材料粘結(jié)試樣，其中，鋁為包覆層，鋼為基層。
[0019]如上所述的試樣拉伸方法，其中，所述粘結(jié)試樣通過連接銷固定在所述夾板內(nèi)。
[0020]如上所述的試樣拉伸方法，其中，所述夾板豎直部分表面具有多個通孔，用于固定連接所述粘結(jié)試樣。
[0021]如上所述的試樣拉伸方法，其中，所述試樣拉伸試驗(yàn)可進(jìn)行多次，求其平均值。
[0022]通過使用本發(fā)明中試樣拉伸模具，采用支撐板與拉伸試驗(yàn)機(jī)連接，避免了拉伸試驗(yàn)機(jī)的力直接作用在粘結(jié)試樣上，從而造成粘結(jié)試樣在粘結(jié)處斷裂，保證了試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
【附圖說明】
[0023]通過結(jié)合以下附圖所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述或其他方面的內(nèi)容將變得更清楚和更容易理解，其中:
[0024]圖1是本發(fā)明試樣拉伸模具實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實(shí)施例粘結(jié)試樣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖中各標(biāo)號表示如下:
[0027]1:支撐板；
[0028]2:夾板；
[0029]3:連接銷；
[0030]4:粘結(jié)試樣:
[0031]41:鋁棒六、42:鋁棒8、43:圓片試樣、44:粘結(jié)劑、
[0032]431:鋁層、432:鋼層。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】
[0034]在此記載的實(shí)施例為本發(fā)明的特定的【具體實(shí)施方式】，用于說明本發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對本發(fā)明實(shí)施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請權(quán)利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對在此記載的實(shí)施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0035]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。本發(fā)明提出一種試樣拉伸模具，包括支撐板I及夾板2。
[0036]所述支撐板I包括一豎管和一橫板，所述豎管用于連接拉伸試驗(yàn)機(jī);所述橫板上表面對稱位置具有開口槽，用于容納夾板2。
[0037]支撐板I利用豎管部分和拉伸機(jī)夾頭直接接觸，承載拉伸機(jī)開始夾緊時的夾持力，避免了拉伸機(jī)的夾持力直接作用在粘結(jié)試樣4上。同時，支撐板I還作為拉力承載結(jié)構(gòu)，用于試樣拉伸過程中力的承載體。
[0038]進(jìn)一步的，所述橫板上表面具有多個開口槽。
[0039]根據(jù)支撐板2上開口槽間的距離來調(diào)整兩夾板3之間的距離。試驗(yàn)過程中只需要調(diào)整倆夾板3之間的間距，就能夠?qū)崿F(xiàn)不同直徑粘結(jié)試樣的試驗(yàn)。擴(kuò)大了模具的使用范圍。
[0040]所述夾板2為T型結(jié)構(gòu)，固定安裝于所述橫板的開口槽內(nèi)。所述夾板2豎直部分表面具有通孔，用于固定連接粘結(jié)試樣。
[0041 ]進(jìn)一步的，所述夾板豎直部分表面具有多個通孔。
[0042]通過采用連接銷通過夾板2豎直部分表面的通孔和粘結(jié)試樣4中的圓柱棒連接。夾板2上設(shè)有多個不同直徑的孔，能夠?qū)崿F(xiàn)不同直徑不同長度圓柱棒的拉伸試驗(yàn)。
[0043]進(jìn)一步的，所述粘結(jié)試樣為鋁鋼復(fù)合材料粘結(jié)試樣，其中，鋁為包覆層，鋼為基層。如圖2所示，圖2是本發(fā)明實(shí)施例粘結(jié)試樣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]所述粘結(jié)試樣包括鋁棒A41、鋁棒B42、圓片試樣43以及粘結(jié)劑44。鋁棒A41、鋁棒B42分別通過粘結(jié)劑44與圓片試樣43的上、下表面相粘結(jié)。鋁棒A41、鋁棒B42的圓周表面上各設(shè)有一通孔。
[0045]進(jìn)一步的，所述通孔通過連接銷3固定連接在兩夾板之間。
[0046]本發(fā)明還提出了用上述任一一項(xiàng)所述的試樣拉伸模具對試樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)的試樣拉伸方法，包括以下步驟:
[0047]A、準(zhǔn)備粘結(jié)試樣。
[0048](I)在含有基層和包覆層的復(fù)合材料上切割出一圓片