焊缝剪切性能测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及剪切性能测试技术，尤其涉及一种焊缝剪切性能测试装置。
【背景技术】
[0002]搅拌摩擦焊接技术是一种全新的结构连接技术。由于减少了传统铆接和螺栓连接结构连接件和在连接过程中搭接缝的材料重量，飞机结构拟采用此项技术。在满足设计指标要求的前提下，既能减轻结构重量，提高结构效率，也能降低生产成本。
[0003]但是目前还没有成功的经验可以借鉴，特别缺乏充分支持的试验数据和足够的设计与使用经验，基本力学性能测试还没有合适的标准可以采用，根据搅拌焊缝区域的特点，拉伸、冲击、断裂力学及S-N性能测试还可以参考相应的试验标准，通过合适修订可进行试验。但是焊缝的剪切性能现有标准基本上没有可参考价值，且剪切性能是焊缝很重要的一项指标。为此，需要进行专门技术研究，给出合理简洁的试验设计形式和试验标准。
[0004]现有的焊缝剪切性能测试方式要求试验件加工精度高，而且只能够测试单向剪切性能。
【实用新型内容】
[0005]本公开旨在提供一种新型的、能够测试各个方向的焊缝剪切性能的焊缝剪切性能测试装置。
[0006]根据本公开的一方面，提供一种焊缝剪切性能测试装置，该装置包括立方体构件对，在立方体构件对的每一个立方体的其中一个表面上设置有凹槽，其中，当立方体构件对的设置有所述凹槽的两个表面彼此面对贴合时，凹槽的开口能够彼此重合；并且，当凹槽的开口彼此重合时，立方体构件对的相邻表面在同一水平面上。
[0007]在一个实施例中，凹槽可以是长方形凹槽。
[0008]在一个实施例中，凹槽的尺寸可以根据试验件的尺寸确定。
[0009]在一个实施例中，装置可以由金属制成。
[0010]在一个实施例中，凹槽可以通过镗孔、机加的加工方法设置。
[0011]根据本公开的焊缝剪切性能测试装置，不但能够对焊缝不同部位、各个方向的剪切性能进行测试，而且还能够简化试验件的加工，降低试验实施难度，缩短试验实施时间，降低试验成本。
【附图说明】
[0012]参照下面结合附图对本公开实施例的说明，会更加容易地理解本公开的以上和其它目的、特点和优点。在附图中，相同的或对应的技术特征或部件将采用相同或对应的附图标记来表示。
[0013]图1是例示待测试的试验件的侧视图。
[0014]图2是例示待测试的试验件的俯视图。
[0015]图3是例示根据本公开实施例的焊缝剪切性能测试装置的立体图。
[0016]图4是例不图3中A-A截面图。
[0017]图5是例示图3中的B-B截面图
[0018]图6是例示根据本公开实施例的、安装有试验件的焊缝剪切性能测试装置在测试中受垂直于试验件板面的方向力的示意图。
[0019]图7是例示根据本公开实施例的、安装有试验件的焊缝剪切性能测试装置在测试中受平行于试验件板面的方向力的示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本公开的方案进行详细描述。
[0021]图1和图2是例示待测试的试验件的示意图。为了测试通过搅拌摩擦焊接技术焊接的材料的剪切性能，通常需要首先制作如图1所示的试验件，在试验件的焊缝上或附近施加压力，以进行剪切性能测试。如图1所示，将两块板通过搅拌摩擦焊接技术焊接起来。图中深色部分是试验件的焊缝。图1是试验件的侧视图；图2是试验件的俯视图。
[0022]常规地，受限制于当前的试验设备(提供力的设备)，无法直接对图1所示的试验件进行测试，而需要对该试验件进行进一步加工。简单地说，还需要通过将图1所示的试验件切割成预定的形状，利用该形状将试验设备施加的压力或拉力转换为剪切力。常规方法要求对每一个试验件都进行切割，不仅提高了测试复杂度，提高了测试成本，而且还会产生由于不当切割带来的试验件废置。此外，常规方法只能对试验件平面上与焊缝正交的方向上的剪切力的剪切性能进行测试，而无法对与焊缝平行的剪切力的剪切性能进行测试。
[0023]考虑到这个问题，期望提供一种新型的焊缝剪切性能测试装置。利用该焊缝剪切性能测试装置，可以不必在对焊接完成的试验件进行其它处理，且可以在两个方向上进行剪切性能测试。
[0024]图3是例示根据本公开实施例的焊缝剪切性能测试装置200的立体图。
[0025]如图3所示，焊缝剪切性能测试装置200包括立方体构件对，在立方体构件对的每一个立方体的其中一个表面上设置有凹槽。当立方体构件对的设置有凹槽的两个表面彼此面对贴合时(如图3所示的状态)，凹槽的开口能够彼此重合。此外，当凹槽的开口彼此重合时，立方体构件对的相邻表面(在图3中，为两立方体各自的上表面、下边面、前表面、后表面)在同一水平面上。图3中立方体对的放置方式即为测试装置200工作时的放置方式，即，两个立方体具有凹槽的一面相贴合，两个凹槽彼此重合。
[0026]在一个实施例中，凹槽可以是长方形凹槽。凹槽的尺寸例如可以根据试验件的尺寸确定。凹槽可以通过镗孔、机加的加工方法设置。
[0027]图4和图5分别示出沿图3中的焊缝剪切性能测试装置200的A_A和B_B截面切割的截面图。两种不同阴影区域代表分别两个立方体的切割面，阴影区域的交线代表两个立方体的贴合面。
[0028]焊缝剪切性能测试装置200的材料可以取决于试验件的材料，优选比试验件的强度大。例如，焊缝剪切性能测试装置200可以由诸如钢的金属制成。
[0029]图6和图7是例示根据本公开实施例的、安装有试验件的焊缝剪切性能测试装置在测试中受力的示意截面图。
[0030]在进行测试时，将试验板放置在测试装置的立方体对的凹槽中，使立方体对相贴合。使用用于施加力的试验设备沿着垂直于试验件板面的方向(如图6)施加压力P，或者沿着平行于试验件板面的方向(如图7)施加压力P，则可以测试两个不同方向的剪切性能。
[0031]待测试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。当焊缝两侧的待测试板件厚度不同时，需要在安装时在板件薄的一侧加垫料。
[0032]使用根据本公开的焊缝剪切性能测试装置，试验件不再需要额外的形状切割和加工，因而降低了测试准备的复杂度，降低了成本。此外，该焊缝剪切性能测试装置可以在试验件的焊缝的两个方向上测试剪切性能，扩展了测试数据。此外，该焊缝剪切性能测试装置可以在不同的试验中重复使用，只要其强度大于待测材料强度即可，进一步降低了成本。此夕卜，该呈立方体对形式的焊缝剪切性能测试装置对用于施力的试验设备的要求较低，因而适用范围较广。
[0033]以上所述，仅为本公开的具体实施例，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种焊缝剪切性能测试装置，其特征在于，包括立方体构件对，在所述立方体构件对的每一个立方体的其中一个表面上设置有凹槽，其中， 当所述立方体构件对的设置有所述凹槽的两个表面彼此面对贴合时，所述凹槽的开口能够彼此重合；并且， 当所述凹槽的开口彼此重合时，所述立方体构件对的相邻表面在同一水平面上。2.根据权利要求1所述的焊缝剪切性能测试装置，其中，所述凹槽是长方形凹槽。3.根据权利要求1或2所述的焊缝剪切性能测试装置，其中，所述凹槽的尺寸根据试验件的尺寸确定。4.根据权利要求1或2所述的焊缝剪切性能测试装置，其中，所述装置由金属制成。5.根据权利要求4所述的焊缝剪切性能测试装置，其中，所述凹槽通过镗孔、机加的加工方法设置。
【专利摘要】本公开提供了一种焊缝剪切性能测试装置。该装置包括立方体构件对，在该立方体构件对的每一个立方体的其中一个表面上设置有凹槽，使得当立方体构件对的上述具有凹槽的两个表面彼此面对贴合时，凹槽的开口能够彼此重合。此外，当凹槽的开口彼此重合时，立方体对的相邻表面在同一水平面上。根据本公开的焊缝剪切性能测试装置能够对焊缝不同部位、各个方向的剪切性能进行测试，降低了对试验件的加工要求。
【IPC分类】G01N3/24
【公开号】CN205080012
【申请号】CN201520601656
【发明人】张引利, 薛应举, 聂荣华, 张自鹏
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年8月11日