CN104502205A - 硬质合金钎焊接头剪切性能测试装置 - Google Patents

硬质合金钎焊接头剪切性能测试装置 Download PDF

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徐春
周漭森
赵飞
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Abstract

本发明涉及一种硬质合金钎焊接头剪切性能测试装置，包括基座、压杆、凸台、紧固螺丝，所述基座的四方体结构上表面设有光滑孔和螺纹孔，其侧表面设有光孔和方槽；所述凸台一端与万能试验机的上压板接触，另一端与压杆连接，压杆穿过光滑孔，长度超过侧表面光孔到达方槽下部。本发明通过现有的万能试验机非常简便的完成异种材料钎焊接头性能测试实验，完全保证试验质量；所用试样加工方便，解决了异种材料尤其是物理性能脆的材料难以加工，难以通过拉伸测试接头性能的问题；测试方法高效可靠，操作方便。

Description

硬质合金钎焊接头剪切性能测试装置
技术领域
本发明涉及一种材料力学性能检测装置，具体地涉及一种硬质合金与异种金属钎焊接头的剪切试验装置。
背景技术
在钎焊接头力学性能的测试中，有一个非常重要的力学性能测试实验——剪切性能测试实验，通过试验测试出钎焊接头的剪切强度得出相应断裂指标，在国内外都规定了相应的标准，如国标GB/T11363-2008《钎焊接头强度试验方法》，国际标准ISO5187:1985《焊接及相关工艺采用软钎料和硬钎料制造的部件力学试验方法》(英文版)等。随着钎焊技术的发展，异种材料，如陶瓷-金属合金、硬质合金-碳钢或合金钢、复合材料-金属合金等的钎焊越来越受到人们关注，但由于陶瓷、硬质合金和一些复合材料比较脆，难以采用上述的标准进行接头的剪切性能。这是因为目前国内外钎焊接头剪切强度试验标准均是将母材加工成拉伸试样，采用单面搭接获双面搭接的方法，来通过拉伸方法来检测钎焊接头的剪切强度，但是陶瓷、硬质合金等材料一方面加工困难，另一方面脆性较大，在搭接下进行拉伸，容易出现脆断现象，难以开展剪切实验。中国台湾邱六合、林韋廷使用自制模具对不锈钢棒料与小块硬质合金钎焊接头强度进行检测，其方法是设计一个凹模扣与硬质合金上并使用万能试验机施加载荷，但该方法要求被测对象必须是圆形。且由于在试样上施加弯矩，因此无法准确测试钎焊接头的强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种硬质合金钎焊接头剪切性能测试装置，通过现有的万能实验设备自带力学加载***，测量及数据输出***，能简便、准确地完成剪切性能的测试试验。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种硬质合金钎焊接头剪切性能测试装置，包括基座、压杆、凸台、紧固螺丝，所述基座的四方体结构上表面设有光滑孔和螺纹孔，其侧表面设有光孔和方槽；所述凸台一端与万能试验机的上压板接触，另一端与压杆连接，压杆穿过光滑孔，长度超过侧表面光孔到达方槽下部。
所述压杆的形状为圆形柱状或方形柱状，其下端为楔形，柱状一侧设有定位槽，所述楔形位置通过定位槽与基座中的光孔配合，靠自重落在钎焊接头处的位置。
所述基座下方与万能试验机的下压板接触，所述基座上的螺纹孔内连接有用于夹紧实验试样的紧固螺栓。
本发明的有益效果是：
(1)通过现有的万能试验机非常简便的完成异种材料钎焊接头性能测试实验，完全保证试验质量。
(2)所用试样加工方便，解决了异种材料尤其是物理性能脆的材料难以加工，难以通过拉伸测试接头性能的问题。
(3)测试方法高效可靠，操作方便。
附图说明
图1是本发明的结构主视图；
图2是本发明的结构侧视图；
图3是基座的侧视图；
图4是压杆的主视图；
图5是试样的主视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，本发明用于棒状钎焊试样（图5）剪切性能测试装置其组成结构如下：
硬质合金钎焊接头剪切性能测试装置以四方体结构为基座1，在其一侧设计加工一个安放试样的光孔4，光孔可以是圆形，也可以是方形等其他形状，在光孔4内设计一个带有螺纹孔3的垂直圆孔，用于固定螺栓10，在其另一侧设计一个方槽5，用于取出试样。方槽5与光孔4连通，对称轴线重合，在方槽5的上表面设计一个光滑孔2，光滑孔2可以是圆形或方形，主要用于***柱状压杆6。压杆6的形状可以为圆形柱状，也可以为方形柱状，下端必须为楔形形状9，柱状一侧有定位槽8。压杆6上端与凸台7连接，其柱状体穿过基座1中的光滑孔2，楔形9位置通过定位槽8与基座1中的光滑孔2配合，靠自重落在钎焊接头处的位置。剪切实验方法是将万能试验机12上压板12.1下行与凸台7上端接触，通过万能试验机的上压板12.1压下凸台7，带动压杆6下行，使楔形9顶住钎焊接缝，并承受向下剪切载荷，完成剪切过程，整个剪切过程中的力与位移数据可以通过万能试验机自带的数据采集***收集。压杆6的作用是对钎焊接头实施剪切载荷，实现的方法是将万能试验机12上压板12.1下行与凸台7上端接触，通过上压板12.1压下凸台7，带动压杆6下行，使钎焊接头承受向下剪切载荷，完成剪切过程，整个剪切过程中的力与位移数据可以通过万能试验机自带的数据采集***收集。基座1下方与万能试验机12的下压板12.2接触，基座1侧表面设有光孔4可安放试样，另一侧表面有方槽5既可以取出剪切完成后试样，也可以目测钎焊接头的位置，其上表面布有螺纹孔3，用于紧固螺栓（10），通过螺纹孔来实现夹紧实验试样目的。
应用本发明的具体测试方法步骤如下：
(1)制备圆形或矩形两种材料钎焊接头试样进行钎焊，形成钎焊试样11。
(2)将钎焊试样11穿过基座的光孔4， 将钎焊焊缝截面与基座中方槽5与光孔4交界内壁对齐。
(3)使用紧固螺栓10紧固钎焊试样11，将带有凸台7的压杆6***光孔2中。
(3)启动万能实验机加载***，使万能试验机12上压板12.1下行与凸台7上端接触，观测楔形9在钎焊焊缝的位置。确定楔形9准确落在钎焊焊缝上，以一定速度加载设备，使万能试验机的上压板12.1压下凸台（7），带动压杆6下行，楔形9顶下行切住钎焊接缝。
(4)当试样被切断，停止加载，试验完成。

Claims (3)

1.一种硬质合金钎焊接头剪切性能测试装置，包括基座（1）、压杆（6）、凸台（7）、紧固螺丝（10），其特征在于：所述基座（1）的四方体结构上表面设有光滑孔（2）和螺纹孔（3），其侧表面设有光孔（4）和方槽（5）；所述凸台（7）一端与万能试验机（12）的上压板（12.1）接触，另一端与压杆（6）连接，压杆（6）穿过光滑孔（2），长度超过侧表面光孔（4）到达方槽（5）下部。
2.根据权利要求1所述的硬质合金钎焊接头剪切性能测试装置，其特征在于：所述压杆（6）的形状为圆形柱状或方形柱状，其下端为楔形（9），柱状一侧设有定位槽（8），所述楔形（9）位置通过定位槽（8）与基座（1）中的光孔（2）配合，靠自重落在钎焊接头处的位置。
3.根据权利要求1所述的硬质合金钎焊接头剪切性能测试装置，其特征在于：所述基座（1）下方与万能试验机（12）的下压板（12.2）接触，所述基座（1）上的螺纹孔（3）内连接有用于夹紧实验试样的紧固螺栓（10）。
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