ASTMD1002單搭接膠著結(jié)合的金屬試樣剪切強(qiáng)度

1、通過(guò)拉伸載荷(金屬-金屬)1單搭接接合粘合金屬試樣的表觀剪切強(qiáng)度粘合劑粘合強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度取決于粘合過(guò)程的條件。除非制造商和采購(gòu)商另有約定，粘合條件應(yīng)由粘合劑制造商規(guī)定。為了確保向進(jìn)行測(cè)試的個(gè)人提供完整的信息，粘合劑制造商應(yīng)提供以下每個(gè)變量的數(shù)值和其他具體信息：(1)在施加粘合劑之前制備表面的過(guò)程，金屬表面的清潔和干燥以及特殊的表面處理例如打磨，其沒(méi)有特別受限于相關(guān)的測(cè)試方法。(2)粘合劑的完全混合方向。(3)粘合劑的使用條件，包括涂膜的鋪展速度或厚度，要涂覆的涂層數(shù)量，是否應(yīng)用于一個(gè)或兩個(gè)表面，以及需要多于一層涂層的干燥條件。(4)施加壓力前的裝配條件，包括室溫，相對(duì)濕度，時(shí)間長(zhǎng)短以及是

2、否使用開(kāi)放或封閉裝配。(5)固化條件，包括施加的壓力量，壓力下的時(shí)間長(zhǎng)度，施加壓力的方法(壓力袋，壓力盤等)，加熱速率以及裝置的溫度壓力。應(yīng)該說(shuō)明這個(gè)溫度是否是粘合線的溫度，或者是維持組件的大氣溫度。(6)測(cè)試前的調(diào)節(jié)程序，除非規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)程序，包括時(shí)間長(zhǎng)度，溫度和相對(duì)濕度。如果測(cè)試操作員可以假定任何一個(gè)在這個(gè)范圍內(nèi)的任意選擇的值，或者這些值的幾個(gè)變量的任何組合都可以被制造商和制造商接受，則粘合劑的制造商可以為任何變量規(guī)定一個(gè)范圍粘合劑的購(gòu)買者。I.Scope1.1 本測(cè)試方法涵蓋了在標(biāo)準(zhǔn)單搭接接頭試樣上以及在特定的制備和測(cè)試條件下進(jìn)行測(cè)試時(shí)，確定粘合劑粘結(jié)金屬的剪切強(qiáng)度。1.2 本標(biāo)準(zhǔn)不旨在解

3、決與其使用有關(guān)的所有安全問(wèn)題(如果有的話)。本標(biāo)準(zhǔn)的使用者有責(zé)任建立合適的，1本測(cè)試方法由ASTMD14膠粘劑委員會(huì)管轄，并且是金屬粘接膠粘劑小組委員會(huì)D14.80的直接責(zé)任。當(dāng)前版本于2001年10月10日批準(zhǔn)。2001年12月發(fā)布。最初提供安全和健康實(shí)踐，并在使用前確定監(jiān)管限制的適用性。1.3 以SI單位表示的數(shù)值被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)。括號(hào)中給出的數(shù)值僅供參考。2 .參考文件2.1 ASTM標(biāo)準(zhǔn)：A109冷軋帶鋼碳鋼規(guī)范2A167不銹鋼和耐熱鋼規(guī)范銘?zhàn)x鋼板，薄板和帶鋼2公布為D1002-49T最后一版D1002-99.2ASTM標(biāo)準(zhǔn)年鑒，卷01.03。版權(quán)所有？ASTM,100BarrHarbor

4、Drive,WestConshohocken,PA19428-2959,美國(guó)。B36/B36M黃銅板，薄板，帶材和軋制棒規(guī)范B152銅板，帶材，板材和軋制棒材規(guī)范3B209鋁及鋁合金薄板和板的規(guī)范4B265鈦及鈦合金帶材，板材和板材的規(guī)范5D907粘合劑術(shù)語(yǔ)6D4896使用粘合劑粘合的單片接頭試樣測(cè)試結(jié)果的指南6E4測(cè)試機(jī)械力驗(yàn)證的實(shí)踐73 .Terminology3.1 定義-這個(gè)測(cè)試方法中的許多術(shù)語(yǔ)在術(shù)語(yǔ)D907中定義。4 .關(guān)鍵和使用4.1 這個(gè)測(cè)試方法主要是比較。然而，它在確定被粘物表面制備參數(shù)和粘合劑環(huán)境耐久性方面的變化方面確實(shí)具有鑒別力。該測(cè)試方法已發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于控制表面準(zhǔn)備，底漆和粘

5、合劑體系以確定測(cè)試系統(tǒng)的強(qiáng)度性能。4.2 從本試驗(yàn)方法獲得的強(qiáng)度值的濫用作為結(jié)構(gòu)接頭的設(shè)計(jì)允許應(yīng)力值可能導(dǎo)致產(chǎn)品失效，財(cái)產(chǎn)損失和人身傷害。從一個(gè)給定的小單個(gè)搭接試樣獲得的粘合劑的表觀剪切強(qiáng)度可能不同于用不同粘合劑或通過(guò)不同粘合工藝制成的接頭獲得的粘合劑。在使用環(huán)境中溫度和濕度的正常變化導(dǎo)致被粘物和粘合劑膨脹或收縮。被粘物和粘合劑可能具有不同的熱膨脹和濕度系數(shù)。4.3 即使在小樣本中，短期的環(huán)境變化也會(huì)導(dǎo)致粘合劑內(nèi)部應(yīng)力或化學(xué)變化，從而永久影響粘合劑的表觀強(qiáng)度和其他機(jī)械性能。如果在較大的結(jié)構(gòu)接縫中使用不同類型的被粘物，那么在變化的環(huán)境中預(yù)測(cè)接縫行為的問(wèn)題就會(huì)比在小樣品中使用更困難。4.4 用單圈

6、試樣測(cè)量的表觀剪切強(qiáng)度不適用于確定設(shè)計(jì)允許的應(yīng)力，這些應(yīng)力對(duì)于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)連接的設(shè)計(jì)而言，與經(jīng)過(guò)測(cè)試的連接方式有所不同，但未經(jīng)徹底分析和了解接頭和粘接行為。4.5 單圈測(cè)試可用于比較和選擇粘合劑或粘合工藝，以評(píng)估疲勞和環(huán)境變化的敏感性，但這種比較必須非常謹(jǐn)慎，因?yàn)椴煌恼澈蟿┰诓煌慕宇^處可能會(huì)有不同的響應(yīng)。關(guān)于粘合劑粘接單搭接接頭解釋的相關(guān)概念的進(jìn)一步討論參見(jiàn)指南D4896。5 。儀器5.1 試驗(yàn)機(jī)應(yīng)符合E4規(guī)范的要求。試驗(yàn)機(jī)的選擇應(yīng)使試樣的破壞載荷在滿量程的15%至85%之間。機(jī)器應(yīng)能保持80至100kg/cm2（1200至1400psi）/min的加載速度，或者如果速度取決于十字頭運(yùn)動(dòng)，機(jī)器

7、應(yīng)設(shè)定為接近此加載速度，大約0.05英寸/分鐘。它應(yīng)該配備一對(duì)合適的自對(duì)準(zhǔn)夾具來(lái)固定試樣。建議這些夾具的夾爪應(yīng)牢牢嚙合試樣每端25毫米（1英寸）的外部。5.2 夾具和附件的結(jié)構(gòu)應(yīng)使其在施加載荷后立即與試樣對(duì)齊，以便試樣的長(zhǎng)軸與施加拉力的方向一致抓握組件。5.3 必要時(shí)可以改變?cè)嚇又丿B的長(zhǎng)度。然而，試樣在鉗口中的長(zhǎng)度不能改變。在所有測(cè)試中，從搭接端到鉗口末端的距離應(yīng)為63毫米（21/2英寸）。6 .測(cè)試標(biāo)本6.1 試樣應(yīng)符合圖1所示的形狀和尺寸。這些試樣應(yīng)按第7章規(guī)定的試樣板切割。推薦的厚度為1.6260.125mm（0.06460.005in）。對(duì)于大多數(shù)厚度為1.62毫米（0.064英寸）的

8、金屬，建議重疊長(zhǎng)度為12.7±0.25毫米（0.5±0.01英寸）。6.2 因?yàn)椴幌Ｍ^(guò)標(biāo)準(zhǔn)的屈服點(diǎn)在測(cè)試過(guò)程中金屬處于拉伸狀態(tài)，試樣中允許的重疊長(zhǎng)度將隨著金屬的厚度和類型以及被研究的粘合劑的總體強(qiáng)度水平而變化。最大允許長(zhǎng)度可由下列關(guān)系計(jì)算得出：L5Ftyt/t(1)哪里：L=重疊長(zhǎng)度，in。，t=金屬厚度，英寸，F(xiàn)ty=金屬的屈服點(diǎn)（或比例極限的應(yīng)力），psi和1=粘合劑中估算的平均剪切強(qiáng)度psi的150%。金屬厚度的6.3 A變化以及重疊的長(zhǎng)度可能會(huì)影響測(cè)試值并直接比較可疑的數(shù)據(jù)。出于這個(gè)原因，在比較或規(guī)格測(cè)試中，厚度應(yīng)該最好是1.6260.125毫米（0.06460

9、.005英寸）和重疊長(zhǎng)度3年度ASTM標(biāo)準(zhǔn)書，卷02.01。4ASTMASTM標(biāo)準(zhǔn)年鑒，卷02.02。5年度ASTM標(biāo)準(zhǔn)書,卷02.04。6年度ASTM標(biāo)準(zhǔn)書，第15.06卷。7年度ASTM標(biāo)準(zhǔn)書，卷03.01。圖1。16mm(0Q64")-GLUELINE63.5mm*一63.5mm-mm254mm(I")AREAIN-TESTGRIPS(77.8+LmmSHEARAREAAREATESTGRIPS試樣的形狀和尺寸應(yīng)該優(yōu)選為12.7±0.25mm（0.5±0.1英寸），或者不超過(guò)6.2中計(jì)算的值。對(duì)于開(kāi)發(fā)測(cè)試,值可能不同，但應(yīng)該保持不變。6.4 對(duì)于試

10、樣，推薦使用以下等級(jí)的金屬：金屬ASTM名稱黃銅B36,C26800（合金8）銅B152,C11000鋁B209,合金2024,T3回火鋼A109,2級(jí)耐腐蝕鋼A167,302型鈦B2656.5 至少30個(gè)試樣應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，代表至少4個(gè)不同的接頭。但是，如果采用數(shù)據(jù)和方差的統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)該可以減少這個(gè)數(shù)字。7。測(cè)試接頭的準(zhǔn)備建議將試樣制成至少5個(gè)試樣的倍數(shù)，然后切割成單個(gè)試樣（注1）,圖2和圖3.將6.1和6.4中規(guī)定的金屬切割成合適的尺寸。金屬板和試樣的所有邊緣應(yīng)在真空表面處理（沒(méi)有毛刺或斜面，并與表面成直角），并且在表面處理之前光滑（最大有效值為160）處理和保稅。按照粘合劑制造商規(guī)定的程序小

11、心清潔并干燥紙張，并成對(duì)組裝。按照粘合劑生產(chǎn)商的建議準(zhǔn)備和涂覆粘合劑，圖。2標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試面板7 .。在整個(gè)區(qū)域涂上足夠長(zhǎng)度的粘合劑JI1TtIITypbCOlt25.4mm*0(1oooH*0010)17?Smm*3(7.0-tC圖。3可選面板僅用于驗(yàn)收測(cè)試4775mm±0IZ7+0,051-OOOQ(oiaa+0,002-0000)(0.188"nTtQ.005)7.137mmi0J27I(0.28I"10CM5)254ee*0.354*flQO”*QQ一個(gè)或兩個(gè)金屬片的末端，以便粘合劑將覆蓋比第6部分中選擇的重疊時(shí)間長(zhǎng)大約6毫米（1/4英寸）的空間。組裝這些片材，

12、使它們保持牢固，使長(zhǎng)度如第6部分所述，在0.25mm（60.01英寸）的范圍內(nèi)，重疊部分將被控制，并且允許粘合劑按照粘合劑制造商的規(guī)定進(jìn)行固化。注1:在多個(gè)面板上粘合標(biāo)本被認(rèn)為可以提供更具代表性的標(biāo)本。但是，如果符合粘合劑的供應(yīng)商或購(gòu)買者的要求，可以制備單個(gè)樣品。8 .測(cè)試樣本的準(zhǔn)備8.1 如圖1所示，將試樣從面板上切下，如圖1和圖2所示。2和3.執(zhí)行切割操作以避免接頭過(guò)熱或機(jī)械損壞（注2）。根據(jù)圖2的最終準(zhǔn)備裝飾面板面積。測(cè)量樣品的寬度和重疊的長(zhǎng)度，精確到0.25毫米（0.01英寸），以確定剪切面積。注2-五齒排字機(jī)的圓鋸適用于這種目的。8 .步驟9 .9.1盡可能在準(zhǔn)備后盡快按第8節(jié)規(guī)定準(zhǔn)

13、備試樣。該制造商然而，在測(cè)試之前，粘合劑可能會(huì)在特定條件下規(guī)定一定的條件。9.2將試樣放入試驗(yàn)機(jī)夾具中，使每一端的外部25mm（1in。）與鉗口接觸（見(jiàn)5.3）,并使試樣的長(zhǎng)軸與方向一致通過(guò)抓握組件的中心線施加拉力。以每分鐘剪切面積80至100kg/cm2（1200至1400psi）的速率立即將樣品施加到樣品上。繼續(xù)加載失敗。這個(gè)加載速率將近似于1.3毫米（0.05英寸）/分鐘的自由十字頭速度。10 .Calculations10.1 記錄每個(gè)試樣的失效載荷以及該失效的性質(zhì)和數(shù)量（粘合劑或金屬中的粘合力，或粘合力）。以千克/平方厘米（磅/平方英寸）剪切面積表示所有失效載荷，計(jì)算精確到0.06cm2（0.01in.2）。1.1 1報(bào)告如下：1.1.1 1被測(cè)粘合劑的完整識(shí)別，包括類型，來(lái)源，制造日期，制造商代碼，表格等，1.1.2 2所用金屬的完整識(shí)別，其厚度以及粘接前清潔和準(zhǔn)備其表面的方法，1.1.3 3準(zhǔn)備樣品時(shí)使用的應(yīng)用和粘接條件，1.1.4 4接縫形成后粘合劑層的厚度在0.001英寸（0.025毫米）以內(nèi)。應(yīng)描述獲得粘合劑層厚度的方法，包括程序，測(cè)量位置和測(cè)量范圍。1.1.5 5使用的重疊長(zhǎng)