ASTMD1002單搭接膠著結合的金屬試樣剪切強度

1、通過拉伸載荷(金屬-金屬)1單搭接接合粘合金屬試樣的表觀剪切強度粘合劑粘合強度測試結果的準確度取決于粘合過程的條件。除非制造商和采購商另有約定，粘合條件應由粘合劑制造商規(guī)定。為了確保向進行測試的個人提供完整的信息，粘合劑制造商應提供以下每個變量的數值和其他具體信息：(1)在施加粘合劑之前制備表面的過程，金屬表面的清潔和干燥以及特殊的表面處理例如打磨，其沒有特別受限于相關的測試方法。(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，要涂覆的涂層數量，是否應用于一個或兩個表面，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，相對濕度，時間長短以及是

2、否使用開放或封閉裝配。(5)固化條件，包括施加的壓力量，壓力下的時間長度，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。應該說明這個溫度是否是粘合線的溫度，或者是維持組件的大氣溫度。(6)測試前的調節(jié)程序，除非規(guī)定了標準程序，包括時間長度，溫度和相對濕度。如果測試操作員可以假定任何一個在這個范圍內的任意選擇的值，或者這些值的幾個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)定一個范圍粘合劑的購買者。I.Scope1.1 本測試方法涵蓋了在標準單搭接接頭試樣上以及在特定的制備和測試條件下進行測試時，確定粘合劑粘結金屬的剪切強度。1.2 本標準不旨在解

3、決與其使用有關的所有安全問題(如果有的話)。本標準的使用者有責任建立合適的，1本測試方法由ASTMD14膠粘劑委員會管轄，并且是金屬粘接膠粘劑小組委員會D14.80的直接責任。當前版本于2001年10月10日批準。2001年12月發(fā)布。最初提供安全和健康實踐，并在使用前確定監(jiān)管限制的適用性。1.3 以SI單位表示的數值被認為是標準。括號中給出的數值僅供參考。2 .參考文件2.1 ASTM標準：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標準年鑒，卷01.03。版權所有？ASTM,100BarrHarbor

4、Drive,WestConshohocken,PA19428-2959,美國。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粘合劑術語6D4896使用粘合劑粘合的單片接頭試樣測試結果的指南6E4測試機械力驗證的實踐73 .Terminology3.1 定義-這個測試方法中的許多術語在術語D907中定義。4 .關鍵和使用4.1 這個測試方法主要是比較。然而，它在確定被粘物表面制備參數和粘合劑環(huán)境耐久性方面的變化方面確實具有鑒別力。該測試方法已發(fā)現應用于控制表面準備，底漆和粘

5、合劑體系以確定測試系統(tǒng)的強度性能。4.2 從本試驗方法獲得的強度值的濫用作為結構接頭的設計允許應力值可能導致產品失效，財產損失和人身傷害。從一個給定的小單個搭接試樣獲得的粘合劑的表觀剪切強度可能不同于用不同粘合劑或通過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。4.3 即使在小樣本中，短期的環(huán)境變化也會導致粘合劑內部應力或化學變化，從而永久影響粘合劑的表觀強度和其他機械性能。如果在較大的結構接縫中使用不同類型的被粘物，那么在變化的環(huán)境中預測接縫行為的問題就會比在小樣品中使用更困難。4.4 用單圈

6、試樣測量的表觀剪切強度不適用于確定設計允許的應力，這些應力對于設計結構連接的設計而言，與經過測試的連接方式有所不同，但未經徹底分析和了解接頭和粘接行為。4.5 單圈測試可用于比較和選擇粘合劑或粘合工藝，以評估疲勞和環(huán)境變化的敏感性，但這種比較必須非常謹慎，因為不同的粘合劑在不同的接頭處可能會有不同的響應。關于粘合劑粘接單搭接接頭解釋的相關概念的進一步討論參見指南D4896。5 。儀器5.1 試驗機應符合E4規(guī)范的要求。試驗機的選擇應使試樣的破壞載荷在滿量程的15%至85%之間。機器應能保持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動，機器

7、應設定為接近此加載速度，大約0.05英寸/分鐘。它應該配備一對合適的自對準夾具來固定試樣。建議這些夾具的夾爪應牢牢嚙合試樣每端25毫米（1英寸）的外部。5.2 夾具和附件的結構應使其在施加載荷后立即與試樣對齊，以便試樣的長軸與施加拉力的方向一致抓握組件。5.3 必要時可以改變試樣重疊的長度。然而，試樣在鉗口中的長度不能改變。在所有測試中，從搭接端到鉗口末端的距離應為63毫米（21/2英寸）。6 .測試標本6.1 試樣應符合圖1所示的形狀和尺寸。這些試樣應按第7章規(guī)定的試樣板切割。推薦的厚度為1.6260.125mm（0.06460.005in）。對于大多數厚度為1.62毫米（0.064英寸）的

8、金屬，建議重疊長度為12.7±0.25毫米（0.5±0.01英寸）。6.2 因為不希望超過標準的屈服點在測試過程中金屬處于拉伸狀態(tài)，試樣中允許的重疊長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度水平而變化。最大允許長度可由下列關系計算得出：L5Ftyt/t(1)哪里：L=重疊長度，in。，t=金屬厚度，英寸，Fty=金屬的屈服點（或比例極限的應力），psi和1=粘合劑中估算的平均剪切強度psi的150%。金屬厚度的6.3 A變化以及重疊的長度可能會影響測試值并直接比較可疑的數據。出于這個原因，在比較或規(guī)格測試中，厚度應該最好是1.6260.125毫米（0.06460

9、.005英寸）和重疊長度3年度ASTM標準書，卷02.01。4ASTMASTM標準年鑒，卷02.02。5年度ASTM標準書,卷02.04。6年度ASTM標準書，第15.06卷。7年度ASTM標準書，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該優(yōu)選為12.7±0.25mm（0.5±0.1英寸），或者不超過6.2中計算的值。對于開發(fā)測試,值可能不同，但應該保持不變。6.4 對于試

10、樣，推薦使用以下等級的金屬：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級耐腐蝕鋼A167,302型鈦B2656.5 至少30個試樣應進行試驗，代表至少4個不同的接頭。但是，如果采用數據和方差的統(tǒng)計分析，應該可以減少這個數字。7。測試接頭的準備建議將試樣制成至少5個試樣的倍數，然后切割成單個試樣（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在真空表面處理（沒有毛刺或斜面，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，并成對組裝。按照粘合劑生產商的建議準備和涂覆粘合劑，圖。2標準測試面板7 .。在整個區(qū)域涂上足夠長度的粘合劑JI1TtIITypbCOlt25.4mm*0(1oooH*0010)17?Smm*3(7.0-tC圖。3可選面板僅用于驗收測試4775mm±0IZ7+0,051-OOOQ(oiaa+0,002-0000)(0.188"nTtQ.005)7.137mmi0J27I(0.28I"10CM5)254ee*0.354*flQO”*QQ一個或兩個金屬片的末端，以便粘合劑將覆蓋比第6部分中選擇的重疊時間長大約6毫米（1/4英寸）的空間。組裝這些片材，

12、使它們保持牢固，使長度如第6部分所述，在0.25mm（60.01英寸）的范圍內，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)定進行固化。注1:在多個面板上粘合標本被認為可以提供更具代表性的標本。但是，如果符合粘合劑的供應商或購買者的要求，可以制備單個樣品。8 .測試樣本的準備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熱或機械損壞（注2）。根據圖2的最終準備裝飾面板面積。測量樣品的寬度和重疊的長度，精確到0.25毫米（0.01英寸），以確定剪切面積。注2-五齒排字機的圓鋸適用于這種目的。8 .步驟9 .9.1盡可能在準備后盡快按第8節(jié)規(guī)定準

13、備試樣。該制造商然而，在測試之前，粘合劑可能會在特定條件下規(guī)定一定的條件。9.2將試樣放入試驗機夾具中，使每一端的外部25mm（1in。）與鉗口接觸（見5.3）,并使試樣的長軸與方向一致通過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 記錄每個試樣的失效載荷以及該失效的性質和數量（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，計算精確到0.06cm2（0.01in.2）。1.1 1報告如下：1.1.1 1被測粘合劑的完整識別，包括類型，來源，制造日期，制造商代碼，表格等，1.1.2 2所用金屬的完整識別，其厚度以及粘接前清潔和準備其表面的方法，1.1.3 3準備樣品時使用的應用和粘接條件，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。應描述獲得粘合劑層厚度的方法，包括程序，測量位置和測量范圍。1.1.5 5使用的重疊長