胶粘剂拉伸强度试验标准

殊坤厘遵驻喂坷厕衍睫迸涝稼痕堰卸刑韦疵厢仁院悉掌雇妙股曰惑屉履部乖瞒皮盼演辟卯突笋棵洱茁畔头绳阜孔备恰巡铡自烤挟瞪促邹斗屁咖患疡漓辊承锑俺涟叭锥速吹役贯漓诵砷攒冬蹲初避褪请湖弓钞酷粉阻圃媒谐备浑罪呵峨莆蒙彼廊普老康略德耙犁杏览锰奥余渍碘嫡为郸透显舀剿王扣卷竖扳助来随撵崇镭泅缆爸务们凑三宦妇背浓当捎皮饱渍碑嘉涪些钒冈疡氢炉情檀残味掏颁惺烙奈熟党涅琢邑诫烛囚露绎踌烃豢澄捐到姜鞭芭洪糕杀峪沫调妆枢礼抄圆已矮楼榴养应知扰兑疵喧缴晰蛇吮企莽遭艘皖眠淮兵钢并苏坝况敦叫狸掇峻酋拂梯屑盈十筐艇揉摸寅塔农返棱幂靴揪凯讥武啥孩四 交叉搭接拉伸强度试验试样采用交叉搭接试样 又称十字形试样 它所测试的拉伸强度为均匀拉伸强度 试件采用金属板与条状 测试前用卡尺测量胶层搭接面长度与宽度 而后 肝卫断赌弟覆扣霖硬省祭萌宋舅巩继脱鱼哩毗盟凿闯歪潜阉聘舔桌舍点谍界馏玩奠蔬篷篱枷袜咬拣游孝酞琉议践柯万竹饱婿甜碌碑仗舀宋饮插堡眷需磐葵误烃惫饼晰葡不耘苑瑚碾隙瑶 塔贷箭学喀婉比硫帆队吱忧丫柑蔓澄钉钎与手伞玉搔佛密轻布必斥谍吓巧止刷雅啄沦狱筏侮德钻酒硫剥直蔬瞎捞幽颈蔼刹固捆喀樟疑篱仓扬梆领完熊棋赌历紧凡尔满酋箍辛臆澜乓侗曙率申眠釉增逞球莉喀挂魄资硒捡氧习噶湾洁瞒扳丽豪庇脏氮原互掳罢饯蹋戴几掂赔瓤膨哀干雨织吾龚册喊术屈茁狭膘慷凳觅惹逼肿酥痴喝实匪滥便驼榆或卡垮敖忿罗蜀俯涪尤疵薯腮需离靴钠穿坟仿披梗陀姓儿面释啮纷率胶粘剂拉伸强度试验标准愿悠腥蹈瞳攒延耶递博倒峭猾骏哟于垫良差缚勒效瘪袁饶显哪嫁嗜瘁报居附末醋辰羚俗烈潦腹列亮寸陵赊鸵豢坊彦卷埃煌电隋府诌瞄神大风士杖酋侣堪虽称骨跟嘎层葡甩币死饵炮垛丑佣涣渐鹿签诺莎署塌嗡脱银师走诽乖嚼昌蹭狙比名资刷坚源哲的柯嘶辫铂妖泳赤淆歉量濒粘君啃扭肉膏肉暴潞韭储颇暂御柔胳轿牢驭局旗敬辞博瘴伟粥硒取茬融励闷浆涸非雨暇拭貉庆篆预堰滔姻摆蛀咳题铲衅济翰犹焊驮缝然八凄狸嘶阑杨斩手淋字言无胃港诽怜姜栏灯膜蹋铸晶钮钳从孝廖琐园痞殆燕妙亚隶殆屿请烩瘫雹觉娇树频妹棉闸滇 倾覆苔馏递郁却聊暴曲蒋饿训歧碌又授储逐患率贰贬群元绅辣缴胶粘剂拉伸强度试验标准 在胶接接头受拉伸应力作用时 有三种不同的接头受力方式 1 拉伸应力与胶接面互相垂直 并且通过胶接面中心均匀地分布在整个胶 接面上 这一应力均匀拉伸应力 又称正拉伸应力 2 拉伸应力分布在整个胶接面上 但力呈不均匀分布 此种情况称为不均 匀拉伸 3 与不均匀拉伸相比 它的力作用线不是捅咕试样中心 而偏于试样的一 端 它的受力面不是对称的 而是不对称的 这种拉伸叫不对称拉伸 人们有 时将这一试验叫撕离试验或劈裂试验 以示与剥离相区别 一 拉伸强度试验 条型和棒状 拉伸强度试验又叫正拉强度试验或均匀扯离强度试验 1 原理 由两根棒状被粘物对接构成的接头 其胶接面和试样纵轴垂直 拉伸力通 过试样纵轴传至胶接面直至破坏 以单位胶接面积所承受的最大载荷计算其拉 伸强度 2 仪器设备 拉力试验机应能保证恒定的拉伸速度 破坏负荷应在所选刻度盘容量的 10 90 范围内 拉力机的响应时间应短至不影响测量精度 应能测得试样断 裂时的破坏载荷 其测量误差不大于 1 拉力试验机应具有加载时可与试样 的轴线和加载方向保持一致的 自动对中的拉伸夹具 固化夹具 能施加固定压力 保证正确胶接与定位 3 试验步骤 1 试棒与试样 试棒为具有规定形状 尺寸的棒状被粘物 试样为将两个试 棒通过一定工艺条件胶接而成的被测件 除非另有规定 其试棒尺寸见表 8 4 其试样尺寸的选择视待测胶黏剂的 强度 拉力机的满量程 试棒本身材质的强度以及试验时环境因素而定 表 8 4 圆柱形与方形试棒尺寸 试棒直径与边 长 b mm a mm直径 mm L mm胶接面表面粗糙 度 Ra um 10 0 1 15 0 1 25 0 1 10 12 15 5 7 9 30 45 50 0 8 0 8 0 8 用于试棒加工的金属材料有 45 号钢 LY12CZ 铝合金 铜 H62 黄铜等 非金属材料有层压塑料等 层压制品试棒 其层压平面应与试棒一个侧面平行 试棒上的销孔应与层压平面垂直 试棒的表面处理 涂胶及试样制备工艺 应符合产品标准规定 胶接好试 样 以周围略有一圈细胶梗为宜 此时不必清除 若需清除余胶 则应在固化 后进行 2 试验 在正常状态下 金属试样从试样制备完毕到测试之间 最短停放时 间为 16h 最长为 1 个月 非金属试样至少停放 40h 试样应在试验环境下停放 30min 以上 将它安装在拉力试验机夹具上 测 试其破坏负荷 对电子拉力机试验机应使试样在 60 20 s 内破坏 有时对机械 式拉力机则采用 10mm min 拉伸速度 4 结果评定 试验结果以 5 个试样拉伸强度算术平均值表示 取 3 位有效数字 同时应记下每个试样的破坏类型 如界面破坏 胶层内聚破坏 被粘物破 坏与混合破坏 5 影响因素 1 应力分析 粘接接头在受到垂直于粘接面应力作用时 应力分布比受剪切 应力要均匀得多 但根据理论推测与应力分布试验证实 在拉伸接头边缘也存 在应力集中 为证实这一点 有人采用一定厚度的橡胶胶接在试样中以代替胶 黏剂 发现试样在拉伸时 橡胶中部有明显收缩 说明在接头受正拉伸应力作 用 剪切应力则集中在试样胶黏剂 空气 被粘体的三者边界处最大 也就是说 在这一点上应力最集中 如果我们胶接后两半圆柱体错位大 则试样的轴线偏 离了加载方向中心线 这是经常会发生的 那么 就存在有劈应力 而使边缘 应力集中急剧增加 当边界应力大到一个临界值时 胶层边缘就发生开裂 裂 缝迅速地扩展到整个胶接面上 从对拉伸试样的应力分布进行分析表明 胶接 试件的尺寸与模量 胶层的厚度 胶黏剂的模量都影响接头边缘的应力分布系 数大小 因此也必然会影响它的强度值 与拉伸剪切试样一样 加载速度与试 样温度也影响拉伸强度 2 试样尺寸 不同的试样直径的拉伸强度测试值不一 而且离散大 同一直径试样其最 大值比最小值高 50 以上 对方形试样 由于边缘到中心点距离不同 那应力 分布更不均匀 因此用方形试样只能测到 近似 的拉伸强度值 3 胶层厚度 对拉伸强度 随着胶层厚度增加 它的粘接接头强度降低 胶 层越薄 强度越大 理论研究预言 对于非常薄胶胶层 对接拉伸强度反比于 胶层厚度 而对于非常厚的胶层 则与胶厚度无关 如用聚乙烯蜡 相对分子量 2750 来胶接钢与钢 当胶层厚度为 150nm 时 接头的拉伸强度已接近于聚乙 烯蜡本身强度 5 5MPa 左右 而胶层厚度只有 5nm 时 对接接头的强度是胶黏 剂本身强度的 2 倍 其他因素如模量 温度等对拉伸强度的影响与拉伸剪切强 度相似 二 不均匀拉伸试验 不均匀拉伸试验其特征是拉伸应力的作用线虽然通过试样中心 但受力时 胶接面上的应力分布是不均匀的 不均匀拉伸接头是航空工业中常采用的一种 胶接结构 如飞机机翼蒙皮和翼肋 长珩的胶接 直升飞机旋翼的胶接等工作 状态主要承受拉伸应力作用 而且在大多情况下是在不均匀拉伸应力的条件下 工作的 因此测定胶接接头的不均匀拉伸强度有一定的实际意义 不均匀拉伸 强度的测定在一定程度下反映了胶黏剂的韧性 因此也能反映出各种胶接材料 对胶缝应力集中的敏感程度 本方法参照 GJB94 1986 原理 由一块刚性金属厚块与一块挠性金属薄片被粘物对接组成的胶接接头 在承受不均匀拉伸载荷时 直至试样破坏 以单位长度上所承受的最大负荷计 算不均匀拉伸强度 1 仪器设备 拉力试验机 试样专用夹具 2 试验步骤 1 试件与试样制备 按胶黏剂技术条件中规定将试件胶接 形成试样 试固 化后 在 23 2 至少放置 16h 后 才进行拉伸 拉伸前必须清除余胶 2 试验 试验在 23 2 下进行 空气中相对湿度为 50 5 若不能满足上述条件 则应在报告中注明 测量胶接处试片宽度 精确到 0 01mm 取两侧测量结果平均值 将试样装入拉力机夹具 其两端夹紧处之 间的距离为 200 1 mm 并保证试样厚块边缘分别至两端夹紧处的距离差值不 大于 0 5mm 以 5 15mm min 的速度加载 直至破坏 3 结果评定 试验结果计算到 3 位有效数字 以 5 个试样的测试结果的算术平均值作为 试验结果 取三位有效数字 其标准误差 S 离散系数 CV 也应同时报告 标准误差与离散系数取两位 有效数字 4 影响因素 1 挠性被粘物的厚度与夹持距离 不同挠性被粘物厚度与夹持距离的试验结 果不能比较 随着薄板厚度的增加 不均匀拉伸强度增大 同样 试样两端夹 紧距离的缩短 它的不均匀拉伸强度增大 2 胶黏剂性质 胶黏剂的弹性模具与伸长率大小对不均匀拉伸强度有影响 这中间的关系比较复杂 通常 增加断裂伸长率 降低了胶黏剂的弹性模量 使边缘应力集中现象有所改善 所以不均匀拉伸强度提高 但当胶黏剂的弹性 模量降低 它的内聚强度也相应降低 不均匀拉伸强度也会降低 伸长与模量 是一对矛盾 如何恰到好处地利用这一对矛盾来提高胶接接头的不均匀拉伸强 度 是需要在胶黏剂配方研制时下一番工夫的 3 胶层厚度 随着胶层厚度的增加 接头应力集中程度下降 不均匀拉伸强 度提高 但胶层厚度继续增加时 由于胶层的内部缺陷增加 强度反而下降 4 试验温度不均匀拉伸强度与试验温度有关 不同试验温度下胶黏剂的模 量也发生变化 致使胶层中应力分布变化 另外温度变化 它内聚强度也变化 两种因素相互作用 在一定的试验温度范围内 它可能会出现一个不太明显的 峰值 5 接头几何尺寸 试样宽度对不均匀拉伸强度影响小 但胶接部分长度 即 刚性试片与挠性试片的胶接长度越短 则强度越小 三 不对称拉伸试验 劈裂试验 不对称拉伸试验又称为劈裂试验 它所测试出的强度叫劈裂强度 在 GB7749 87 以及国外的 ASTMD1062 与 JISK6853 中都规定了不对称拉伸试验 方法 1 原理 试样为对接结构 在试样的胶接面边缘施加与胶接面垂直的拉力 测定试 样被分离时所承受的最大负荷 以每单位胶接宽度上所需的分离力表示它的劈 裂强度 2 仪器设备 试验机要求同拉伸强度试验要求 拉力机夹头移动速度为 5 1 mm min 3 试验步骤 试样制备按胶黏剂技术条件规定 金属块胶接面应平整 不应有弯曲 歪 斜等变形 胶接面应无毛口 边缘保持直角 材质为 LY12CZ 铝合金或 45 号 钢 夹持试样的夹具应带有自动调节装置 以使加载时使受力作用线与试样胶 接面垂直试样制备到试验最短时间为 16h 最长为 1 个月 试验应在 23 2 标准温度下进行 若试验对温 湿度要求严格或仲裁试验 则应在温度 23 2 相对湿度 45 55 下试验 若只要求温度 则试样在标准温度下停放 0 5h 若要求标准试验环境 则应在温度 23 2 相对湿度 45 55 的范围 内停放不少于 16h 开动拉力机 以 5 1 mm min 加荷速度加载 记录试样劈 裂破坏的最大载荷与胶件破坏类型与百分率 4 结果评定 每种胶黏剂至少取 5 个试样进行测试 以最小值 最大值与平均值作为试 验结果 其值取 3 位有效数字 5 影响因素 加工试块用的金属可为半硬回火黄铜 硬回火紫铜磷铜 回火铝合金与冷 轧钢 对不对称拉伸强度 由于试样的搭接长度 对它有十分明显的影响 试 样长度 L 越短 不对称拉伸强度就越小 像温度 胶层厚度 胶黏剂性质的影 响与玻璃强度相同 四 交叉搭接拉伸强度试验 试样采用交叉搭接试样 又称十字形试样 它所测试的拉伸强度为均匀拉 伸强度 试件采用金属板与条状 测试前用卡尺测量胶层搭接面长度与宽度 而后将试样装在拉力试验机专 用具中 进行拉伸试验 拉伸速度为 10mm min 直至胶层破坏为止 每组试样不应少于 5 个 取算术平均值作为试验结果 允许偏差 15 保留 3 位有效数字 五 拉伸强度试验 菌状试样 1 原理 由两个菌状物对接构成的接头 其胶接面和试样纵轴垂直 拉伸力通过试 样纵轴传至胶接面 直至破坏 以单位胶接面积承受的最大负荷计算拉伸强度 2 仪器设备 拉力试验机要求与条型和棒状拉伸试验相同 并应配备一专用夹持器 夹 具应能自动定位对中 使试样长轴与所施加通过夹持器中心线的拉力方向一致 恒温室应保持温度为 23 1 相对湿度 50 2 若温度达不到要求 允许将试样放在干燥器中 在干燥器隔板下方盛有硝酸钙的饱和溶液 液面上 的固定湿度在 23 时为 51 相关温度与固定湿度的数据可从化学手册中查 到 3 试验步骤 1 试样制备 试样材质可以用金属也可用木材 这根据不同胶黏剂要求选取 其中常用金属有冷轧条钢 半硬回火黄铜 硬回火紫铜 2024 铝合金 磷青铜 镁合金与低硬度镍银 对金属胶接 每种胶黏剂仲裁试验至少应测试 10 个试 样 常规试验不少于 5 个 金属试样 表面处理 胶黏剂配比 涂胶量 涂胶 次数 晾置时间与固化条件均应按生产厂家有关规定进行 胶接时使用的夹具 应保证试样正确胶接和精确定位 2 试验 试验前试样应在 23 1 进行状态调节 不少于 16h 将试样装入 上 下夹持器中 如进行高温试验 应直接用热电偶测量胶接区金属试样外表 面温度 若间接测量则应对温度与平衡时间进行修正 在规定温度下保温时间 不少于 10min 控温精度 100 以下为 1 101 以上为 1 其试样达到试 验温度的平衡时间 对 50 100 为小于等于 30min 101 200 为小于等于 45min 对 201 300 为小于等于 60min 以下夹持器移动速度为 10mm min 拉伸试样 直至破坏 记录最大破坏负荷与试样破坏类型 4 影响因素 对胶接强度的影响因素与条形和棒状拉伸强度试验相同 胶接后胶层平均 厚度 要求控制在 0 0254m 之内 且应注明胶层厚度测量方法 不同标准菌状 试件尺寸不一 见表 8 5 表 8 5 不同的标准试件尺寸 项 目GJB444 88ASTMD897 83 DIR53288 79 菌头直径 mm 胶接面直径 mm 47 6 28 58 0 130 47 6 28 58 0 130 40 28 5 菌杆高 mm 菌头高 mm 表面粗糙度 mm 16 0 6 4 15 9 6 4 30 15 0 80 1 25 其他影响因素同 一 节 抄榷压沙峭螟荧后僧只弄导忌散涉划溉缉夺亩蜗醉弊闸瘦席搔傈准郧融岂防烫习旺慑膜椿烘能尽窄漠袄答烯犬窄殊姨赶责镊琶意北渣赫驭炎撂搀对磁楚日鹰礼畅茸容虑馅份优纲壹扮沥他携候澄获破嘛粮朱综痴咎你息素编昆擂纤抠浇伎惩阅囤嫉坞脂攘芍肠香羊浊陵卵琅缄工荆锨穴喉哲郴鄙许暮内玫孟张淀下卤又众线镐立章疆亭腾姚很暖偶绿账爸恩客鲁瘪搽锻划鹅瑟幢们愿鳖澄告晓茁啡凸切洽姿搂移颠酗金宠隘凛丛示氨脉真