试样粘结模具及试样粘结方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及复合材料界面粘结的技术领域，尤其涉及铝钢复合材料的试样粘结模具及试样粘结方法。
【背景技术】
[0002]金属层状复合材料由于可以利用组元层金属各自的优点，从而可以获得优异的综合性能。目前，金属层状复合材料已经在航空、航天、石油、化工、汽车、建筑等领域得到越来越广泛的应用。该类材料的界面结合强度受材料特性、生产工艺等条件的限制，可能会产生结合不良或没有结合的情况，从而影响产品的使用效果，甚至会缩短产品的使用寿命。
[0003]因此，金属界面结合质量已作为评价金属层状复合材料性能优劣的主要指标。目前，评价金属层状复合材界面结合强度的主要检测方法有剪切试验、剥离试验和粘结拉伸试验等。由于剪切试验和剥离试验对试样制备要求较高，特别是对复层较薄(<0.5mm厚)的层状复合材料而言，用剪切和剥离试验是无法进行评估的。另外，剪切试验对界面平直度要求较高，对试样加工的精度也有较高要求，而剥离实验无法获得强度值。
[0004]与上述两种试验方法相比，粘结拉伸试验制样简单。可以评估较薄试样的界面结合，对试样的加工精度要求也没有剪切那么高，结果相对准确可靠。因此，粘结拉伸试验是一种评价界面结合强度行之有效且简单方便的试验方法。但在粘结过程中，必须保证界面两向受力在同一直线上，否则会导致试验结果不准确，甚至实验失败。因此保持上下铝棒和试样的同轴度是粘结拉伸试验成功的关键。利用简单的模具很难达到试验要求，并且往往粘结剂将试样与模具内腔粘结，导致拉伸试验无法脱模，只能将模具机械破坏，造成试验失败。
【发明内容】
[0005]针对以上存在的问题，本发明提出了试样粘结模具及试样粘结方法，能够保证粘结后试样各部分的同轴度，同时，避免了粘结剂将试样与模具内腔粘结，提高了试验的可靠性。
[0006]本发明提出了试样粘结模具，包括套筒装置及旋转装置，其中，
[0007]所述套筒装置包括:
[0008]套筒，用于容纳待粘结试样；
[0009]套筒夹持架，用于固定所述套筒；
[0010]夹紧螺钉，所述夹紧螺钉在同一平水平面内均匀分布，用于夹紧所述套筒；
[0011]所述旋转装置包括:
[0012]转臂，固定在所述套筒夹持架上；
[0013]旋转套管，固定在所述转臂的另一端；
[0014]管座，所述管座圆周表面设有凹槽，所述旋转套管固定安装于该管座内部中心轴线上；
[0015]锁紧装置，所述锁紧装置与所述旋转套管固定连接，转动该锁紧装置能实现旋转套管O?90°的旋转;所述锁紧装置包括手柄和锁紧杆，所述锁紧杆一端与所述旋转套管固定连接，所述锁紧杆的另一端与所述手柄连接，通过转动所述手柄带动所述旋转套管进行O?90°的旋转。
[0016]如上所述的试样粘结模具，其中，所述试样用于复合材料的拉伸试验，所述复合材料为铝钢复合材料，其中，铝为包覆层，钢为基层。
[0017]如上所述的试样粘结模具，其中，所述套筒内壁设有两条对称分布的余料槽，用于排出粘结过程中多余的粘结剂。
[0018]如上所述的试样粘结模具，其中，所述锁紧装置进一步包括销钉和螺柱，所述锁紧杆与所述旋转套管通过螺柱螺纹连接，所述螺柱与所述旋转套管通过所述销钉定位。
[0019]如上所述的试样粘结模具，进一步包括压力装置，该压力装置包括:
[0020]上模板和下模板，所述上模板和所述下模板通过立柱连接；
[0021]压头，用于试样粘结过程中传递载荷；
[0022]压头固定板，用于固定所述压头。
[0023]如上所述的试样粘结模具，其中，所述压力装置进一步包括顶杆，所述顶杆位于所述压头的轴心处，用于顶出粘结后的试样脱离套筒。
[0024]如上所述的试样粘结模具，其中，所述下模板包括下料口，用于排出粘结后的试样。
[0025]如上所述的试样粘结模具，进一步包括滑动导轨装置，该滑动导轨装置包括:
[0026]下垫板，用于支撑所述粘结试样；
[0027]滑轮，通过绳索与所述下垫板相连接；
[0028]滑轨，用于提供所述下垫板的导向作用；
[0029 ]弹簧，固定在所述滑轨表面，用于将所述下垫板退回原位。
[0030]本发明还提出了用上述任一一项的试样粘结模具对试样进行粘结的试样粘结方法，包括以下步骤:
[0031]A、准备待粘结试样；
[0032]B、将所述待粘结试样固定于所述套筒内部；
[0033]C、转动所述手柄并锁紧；
[0034]D、施加载荷；
[0035]E、释放试样。
[0036]如上所述的试样粘结方法，其中，所述试样用于复合材料的拉伸试验，所述复合材料为铝钢复合材料，其中，铝为包覆层，钢为基层。
[0037]通过使用本发明中试样粘结模具及试样粘结方法，不仅能保证粘结试样中各部件的同轴度，粘结试样与模具部件不易粘结，又易于自动脱模，同时，只须更换不同内径的套筒，就可粘结对应直径的拉伸试样。
【附图说明】
[0038]通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解，其中:
[0039]图1是本发明试样粘结模具实施例的结构示意图；
[0040]图2是本发明实施例锁紧装置的剖面结构示意图；
[0041 ]图3是本发明实施例套筒装置的剖面结构示意图；
[0042]图4是本发明实施例滑动导轨装置的结构示意图；
[0043]图5是本发明实施例粘结试样的结构示意图。
[0044]附图中各标号表示如下:
[0045]1:套筒装置:
[0046]11:套筒、12:套筒夹持架、13:夹紧螺钉、14:余料槽；
[0047]2:压力装置:
[0048]21:上模板、22:下模板、23:立柱、24:压头、25:压头固定板、
[0049]26:顶杆、27:模柄、28:下料口；
[0050]3:旋转装置:
[0051 ]31:转臂、32:旋转套管、33:锁紧装置、34:管座；
[0052]331:手柄、332:锁紧杆、333:螺柱、334:销钉；
[0053]4:滑动导轨装置:
[0054]41下垫板、42:滑轮、43:绳索、44:滑轨、45:弹簧；
[0055]5:粘结试样:
[0056]51:铝棒A、52:铝棒B、53:圆片试样、54:粘结剂、
[0057]531:铝层、532:钢层。
【具体实施方式】
[0058]下面结合附图详细说明本发明的【具体实施方式】
[0059]在此记载的实施例为本发明的特定的【具体实施方式】，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本发明的保护范围之内。
[0060]图1为本发明实施例的结构示意图，如图1所示。本发明提出一种试样粘结模具，包括套筒装置I及旋转装置3，其中，
[0061]所述套筒装置I包括:套筒11、套筒夹持架12和夹紧螺钉13。
[0062]图3是本发明实施例套筒装置的剖面结构示意图，如图3所示。
[0063]套筒11，用于容纳待粘结试样5。套筒11的内径尺寸与粘结试样5的外径尺寸相同，便于将粘结试样5放置于套筒11内部。
[0064]实际操作中