焊縫剪切性能測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及剪切性能測試技術，尤其涉及一種焊縫剪切性能測試裝置。
【背景技術】
[0002]攪拌摩擦焊接技術是一種全新的結構連接技術。由于減少了傳統(tǒng)鉚接和螺栓連接結構連接件和在連接過程中搭接縫的材料重量，飛機結構擬采用此項技術。在滿足設計指標要求的前提下，既能減輕結構重量，提高結構效率，也能降低生產(chǎn)成本。
[0003]但是目前還沒有成功的經(jīng)驗可以借鑒，特別缺乏充分支持的試驗數(shù)據(jù)和足夠的設計與使用經(jīng)驗，基本力學性能測試還沒有合適的標準可以采用，根據(jù)攪拌焊縫區(qū)域的特點，拉伸、沖擊、斷裂力學及S-N性能測試還可以參考相應的試驗標準，通過合適修訂可進行試驗。但是焊縫的剪切性能現(xiàn)有標準基本上沒有可參考價值，且剪切性能是焊縫很重要的一項指標。為此，需要進行專門技術研究，給出合理簡潔的試驗設計形式和試驗標準。
[0004]現(xiàn)有的焊縫剪切性能測試方式要求試驗件加工精度高，而且只能夠測試單向剪切性能。
【實用新型內容】
[0005]本公開旨在提供一種新型的、能夠測試各個方向的焊縫剪切性能的焊縫剪切性能測試裝置。
[0006]根據(jù)本公開的一方面，提供一種焊縫剪切性能測試裝置，該裝置包括立方體構件對，在立方體構件對的每一個立方體的其中一個表面上設置有凹槽，其中，當立方體構件對的設置有所述凹槽的兩個表面彼此面對貼合時，凹槽的開口能夠彼此重合；并且，當凹槽的開口彼此重合時，立方體構件對的相鄰表面在同一水平面上。
[0007]在一個實施例中，凹槽可以是長方形凹槽。
[0008]在一個實施例中，凹槽的尺寸可以根據(jù)試驗件的尺寸確定。
[0009]在一個實施例中，裝置可以由金屬制成。
[0010]在一個實施例中，凹槽可以通過鏜孔、機加的加工方法設置。
[0011]根據(jù)本公開的焊縫剪切性能測試裝置，不但能夠對焊縫不同部位、各個方向的剪切性能進行測試，而且還能夠簡化試驗件的加工，降低試驗實施難度，縮短試驗實施時間，降低試驗成本。
【附圖說明】
[0012]參照下面結合附圖對本公開實施例的說明，會更加容易地理解本公開的以上和其它目的、特點和優(yōu)點。在附圖中，相同的或對應的技術特征或部件將采用相同或對應的附圖標記來表示。
[0013]圖1是例示待測試的試驗件的側視圖。
[0014]圖2是例示待測試的試驗件的俯視圖。
[0015]圖3是例示根據(jù)本公開實施例的焊縫剪切性能測試裝置的立體圖。
[0016]圖4是例不圖3中A-A截面圖。
[0017]圖5是例示圖3中的B-B截面圖
[0018]圖6是例示根據(jù)本公開實施例的、安裝有試驗件的焊縫剪切性能測試裝置在測試中受垂直于試驗件板面的方向力的示意圖。
[0019]圖7是例示根據(jù)本公開實施例的、安裝有試驗件的焊縫剪切性能測試裝置在測試中受平行于試驗件板面的方向力的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本公開的方案進行詳細描述。
[0021]圖1和圖2是例示待測試的試驗件的示意圖。為了測試通過攪拌摩擦焊接技術焊接的材料的剪切性能，通常需要首先制作如圖1所示的試驗件，在試驗件的焊縫上或附近施加壓力，以進行剪切性能測試。如圖1所示，將兩塊板通過攪拌摩擦焊接技術焊接起來。圖中深色部分是試驗件的焊縫。圖1是試驗件的側視圖；圖2是試驗件的俯視圖。
[0022]常規(guī)地，受限制于當前的試驗設備(提供力的設備)，無法直接對圖1所示的試驗件進行測試，而需要對該試驗件進行進一步加工。簡單地說，還需要通過將圖1所示的試驗件切割成預定的形狀，利用該形狀將試驗設備施加的壓力或拉力轉換為剪切力。常規(guī)方法要求對每一個試驗件都進行切割，不僅提高了測試復雜度，提高了測試成本，而且還會產(chǎn)生由于不當切割帶來的試驗件廢置。此外，常規(guī)方法只能對試驗件平面上與焊縫正交的方向上的剪切力的剪切性能進行測試，而無法對與焊縫平行的剪切力的剪切性能進行測試。
[0023]考慮到這個問題，期望提供一種新型的焊縫剪切性能測試裝置。利用該焊縫剪切性能測試裝置，可以不必在對焊接完成的試驗件進行其它處理，且可以在兩個方向上進行剪切性能測試。
[0024]圖3是例示根據(jù)本公開實施例的焊縫剪切性能測試裝置200的立體圖。
[0025]如圖3所示，焊縫剪切性能測試裝置200包括立方體構件對，在立方體構件對的每一個立方體的其中一個表面上設置有凹槽。當立方體構件對的設置有凹槽的兩個表面彼此面對貼合時(如圖3所示的狀態(tài))，凹槽的開口能夠彼此重合。此外，當凹槽的開口彼此重合時，立方體構件對的相鄰表面(在圖3中，為兩立方體各自的上表面、下邊面、前表面、后表面)在同一水平面上。圖3中立方體對的放置方式即為測試裝置200工作時的放置方式，即，兩個立方體具有凹槽的一面相貼合，兩個凹槽彼此重合。
[0026]在一個實施例中，凹槽可以是長方形凹槽。凹槽的尺寸例如可以根據(jù)試驗件的尺寸確定。凹槽可以通過鏜孔、機加的加工方法設置。
[0027]圖4和圖5分別示出沿圖3中的焊縫剪切性能測試裝置200的A_A和B_B截面切割的截面圖。兩種不同陰影區(qū)域代表分別兩個立方體的切割面，陰影區(qū)域的交線代表兩個立方體的貼合面。
[0028]焊縫剪切性能測試裝置200的材料可以取決于試驗件的材料，優(yōu)選比試驗件的強度大。例如，焊縫剪切性能測試裝置200可以由諸如鋼的金屬制成。
[0029]圖6和圖7是例示根據(jù)本公開實施例的、安裝有試驗件的焊縫剪切性能測試裝置在測試中受力的示意截面圖。
[0030]在進行測試時，將試驗板放置在測試裝置的立方體對的凹槽中，使立方體對相貼合。使用用于施加力的試驗設備沿著垂直于試驗件板面的方向(如圖6)施加壓力P，或者沿著平行于試驗件板面的方向(如圖7)施加壓力P，則可以測試兩個不同方向的剪切性能。
[0031]待測試的材料板件既可以是相同材料，也可是不同材料；既可以是相同厚度也可是不同厚度。當焊縫兩側的待測試板件厚度不同時，需要在安裝時在板件薄的一側加墊料。
[0032]使用根據(jù)本公開的焊縫剪切性能測試裝置，試驗件不再需要額外的形狀切割和加工，因而降低了測試準備的復雜度，降低了成本。此外，該焊縫剪切性能測試裝置可以在試驗件的焊縫的兩個方向上測試剪切性能，擴展了測試數(shù)據(jù)。此外，該焊縫剪切性能測試裝置可以在不同的試驗中重復使用，只要其強度大于待測材料強度即可，進一步降低了成本。此夕卜，該呈立方體對形式的焊縫剪切性能測試裝置對用于施力的試驗設備的要求較低，因而適用范圍較廣。
[0033]以上所述，僅為本公開的具體實施例，但本公開的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本公開揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本公開的保護范圍之內。因此，本公開的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種焊縫剪切性能測試裝置，其特征在于，包括立方體構件對，在所述立方體構件對的每一個立方體的其中一個表面上設置有凹槽，其中， 當所述立方體構件對的設置有所述凹槽的兩個表面彼此面對貼合時，所述凹槽的開口能夠彼此重合；并且， 當所述凹槽的開口彼此重合時，所述立方體構件對的相鄰表面在同一水平面上。2.根據(jù)權利要求1所述的焊縫剪切性能測試裝置，其中，所述凹槽是長方形凹槽。3.根據(jù)權利要求1或2所述的焊縫剪切性能測試裝置，其中，所述凹槽的尺寸根據(jù)試驗件的尺寸確定。4.根據(jù)權利要求1或2所述的焊縫剪切性能測試裝置，其中，所述裝置由金屬制成。5.根據(jù)權利要求4所述的焊縫剪切性能測試裝置，其中，所述凹槽通過鏜孔、機加的加工方法設置。
【專利摘要】本公開提供了一種焊縫剪切性能測試裝置。該裝置包括立方體構件對，在該立方體構件對的每一個立方體的其中一個表面上設置有凹槽，使得當立方體構件對的上述具有凹槽的兩個表面彼此面對貼合時，凹槽的開口能夠彼此重合。此外，當凹槽的開口彼此重合時，立方體對的相鄰表面在同一水平面上。根據(jù)本公開的焊縫剪切性能測試裝置能夠對焊縫不同部位、各個方向的剪切性能進行測試，降低了對試驗件的加工要求。
【IPC分類】G01N3/24
【公開號】CN205080012
【申請?zhí)枴緾N201520601656
【發(fā)明人】張引利, 薛應舉, 聶榮華, 張自鵬
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設計研究所
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年8月11日