(九)拉伸剪切蠕变性能的测定
测定在温度、拉伸剪切应力和时间的综合影响下,粘接金属与金属用的环氧胶黏剂蠕变性能执行GB/T 7750-1987标准。相当的国外标准为ASTM D2294-96。
(1)试样
①试样的形状和尺寸,见图9-20。
![]() ②试样上两孔中心与试样中心线间的不同轴度为0.05~0.10。
③试样应按GB/T 7124-1986《胶黏剂拉伸剪切强度测定方法(金属对金属)》规定制备。
④试样制备
a.用精度不低于0.02mm的量具测量试样搭接面的长度和宽度。
b.用精度不低于0.002mm的仪器测量胶层厚度,取3点测量结果的算术平均值。
c.同一试验条件的试样数量不少于3个。
(2)试验条件
①室温试验在温度为(23±2)℃、相对湿度为45%~55%的环境下进行。
②高温测试期间,试样温度应保持稳定,温度波动不超过±1℃。偶然超出该波动范围的情况应予以记录。
③测温元件应紧贴试样搭接部位的中部,见图9-21。
![]() ④试验室内严防震动。
⑤特殊条件试验,可按商议后的技术条件规定的要求进行,并在试验报告中注明。
(3)试验设备
①试验机力值的示值误差应不大于1%,不同心度按校正标准不大于15%。
②变形测量仪器的测量精度不低于0.002mm。
③引伸夹具的结构和安装应能满足准确地测量试样轴线方向上伸长的要求。
(4)试验步骤
①光学读数测试法
a.将试样按图9-22进行刻线,刻线宽度不大于0.05mm。
b.装夹试样,调整试验机,并施加预载。预载不大于全部载荷的10%。
c.安装变形测量仪器,调节仪器的零点。
d.逐渐地、平稳地、迅速地施加全部载荷。待全部载荷施加后,同时记录时间和变形值,并将其定为起始时间和变形起始点。该全过程需在1min内完成。
e.确定变形起始点之后,按一定时间间隔测量相应的变形值。时间间隔确定原则是开始短,逐渐加长。测量点数以绘制蠕变曲线的需要而定。
f.变形测量可根据要求协商确定为单侧或双侧测量,同时确定单点、双点或三点测量。见图9-23。
![]() g.试验进行至规定时间后,保持试验温度,卸去主载荷(主载荷等于全部载荷减去预载荷)。1min后测量其瞬时恢复。
②引伸杆测试法
a.装夹试样,安装变形测量装置。用适当增量的载荷(尽量不使试样产生塑性变形)检查试样的安装质量,使两侧测量值的偏差不大于20%。
b.移动加热炉,使试样处于加热炉恒温区的中央。
c.升温前施加不大于全部载荷10%的预载荷。
d.在适当时间内将温度升至规定的温度,并达到平稳。记录升温时间,升温时试样上不允许有超过规定温度3℃的温度冲击。
e.保温至规定时间后,调整并确定引伸计的起始读数。
f.按(4)试验步骤①d.进行。
g.按(4)试验步骤①e.进行。
h.变形值取两侧测量值的算术平均值。
i.按(4)试验步骤①g.进行。
③试验结果的处理和修正
a.试验结果应包括:瞬时应变、总应变和瞬时恢复。
b.试验结果一般还需绘制成蠕变曲线。绘制蠕变曲线时,应将记录结果按时间间隔进行归纳处理。时间(t)取作横坐标,变形量(δTτ)取作纵坐标。
c.当测量结果需进行变形量修正时,胶层的实际变形量δ,按公式(9-1)进行修正。
![]() 式中 δ———胶层的实际变形量,mm;
δTτ———试验测量到的变形量,mm;
δ0———试片金属材料的变形量,mm。
d.试片金属材料的变形量δ0,可按公式(9-2)进行修正。
![]() 式中 S0———测量标距值(见图9-22),mm;
σm———金属(剪板)材料的应力值,MPa;
Em———金属(剪板)材料的拉伸弹性模量,MPa。
e.δ0也可通过在同样温度和载荷条件下进行空白试验获得。卒白试样如图9-24所示。
![]() (十)疲劳强度的测定
疲劳试验时,对环氧胶黏剂系统重复施加指定负荷或形变,测量胶接试样的抗疲劳能力,但并不测量其力学性能;若最初引入应力时不致引起破坏,则可以使用其他几种力学强度试验试样,例如单面搭接剪切试样等。
根据美联邦标准方法1061号,试样及其安装方法如图9-25所示。试验机应能以每分钟1000~3600周的速率施加周期性负荷。负荷的波形为正弦波如图9-26所示。加在样品上的有一恒定的平均负荷(可以为零)及一交变负荷。记录下引起破坏所需的周期数,即疲劳寿命,并计算相应的应力。一般来说,试验要对相同的样品,以不同的脉动负荷重复进行。加荷的方式可以是轴向扭转或挠曲。根据平均负荷或周期性负荷的大小,样品中的净应力在同一个负荷周期内可能是同向的,也可能是反向的。
![]() 疲劳试验的数据经常用“应力-周期的对数”图来表示。堡篓此图:可确定疲劳耐久极限,即在一定数量的周期内,试样能承受的最大脉动应力。
疲劳强度通常定义为在一定时间内,即经过一定数量(N)个周期负荷后,引起接头破坏所加的最大应力。N等于107,或根据标准DIN 53285,N=2×107。
疲劳强度测定可参照ASTM D3166-99标准。
(十一)持久强度的测定
通常把在恒定温度下,规定时间内胶黏剂单位粘接面所能持续承受的大高静负荷称为持久强度(MPa)。持久强度试验是考核粘接接头的强度稳定性一种方法。它是在不考虑变形的情况下,测定温度、时间、强度3者之间的关系。试验时温度一般都恒定,主要测定时间与强度之间的关系。
持久强度和蠕变试验方法有许多方面是相同的,试验设备有些也相同。
ASTM D2919-01所采用的试样如图9-27所示。持久强度试验所用仪器设备比较简单,一般可自制。设备的机架要有坚固的刚度和强度,加载机构的负荷误差要小于±1%,负荷的中心线与试样的中心线要保持一致。还要有试样破坏时的保护装置和时间记录装置。试验结果以持久强度表示。其符号τTt或δTt分别为剪切持久强度和拉伸持久强度,T为温度,t为时间。
![]() 剥离应力粘接接头耐久性的测定参照ASTM D2918-99标准;拉伸剪切应力粘接接头耐久性的测定参照ASTM D2919-01标准。 环氧树脂 - www.epoxy8.com -(责任编辑:admin) |