一种金属复合材料剪切试样和试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及材料实验领域，尤其涉及一种金属复合材料剪切试样和试验装置。


背景技术：

2.金属复合板是由两种或两种以上的单质金属及其合金，通过爆炸焊接、爆炸焊接+轧制或直接轧制的工艺方法使其金属界面产生紧密结合而成。这种具有综合优良性能的复合板目前被广泛的应用于化工装备、水利设施、特高压、半导体、交通设备、军工等领域。界面剪切强度试验是判断复合板界面结合强度的一个重要指标，其试验方法和试样形式在国家标准中都有明确的表示。然而，国家标准中的试验方法和试样形式只适用于产品的抽样检验，取样少，加工周期较长，不适合用于研发项目中大批量试样快速检测的要求，单个检测结果也不适用于数据分析。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种金属复合材料剪切试样，包括试样本体，所述试样本体包括从下到上且一体设置的基层和复层，复层包括设置在基层左侧的左复层和设置在基层右侧的右复层，所述左复层、右复层关于基层中心对称，所述复层的宽度为w，复层的厚度c≤3mm，基层的厚度为b，其中，w＝1.5c
±
0.1mm，b≥2w。
4.进一步，所述基层长度为65mm，宽度为25
±
0.2mm。
5.进一步，所述基层在左复层和右复层之间靠近左复层和右复层位置分别开设有缺口。
6.一种金属复合材料剪切试验装置，包括底座，所述底座上开设有凹槽用于设置夹持固定结构，所述夹持固定结构包括一侧的剪切面固定夹块和另一侧的试样背侧固定夹块，所述剪切面固定夹块和试样背侧固定夹块分别通过对应相匹配的夹块固定螺栓可拆卸的固定在底座上，所述剪切面固定夹块下侧为试样本体留有缺口，试样背侧固定夹块可前后移动，底座的一侧设有用于将试样背侧固定夹块顶紧的试样固定螺栓。
7.与现有技术相比本实用新型的有益效果为：本实用新型是一种金属复合材料剪切试样和试验装置，是在国标试样结构的基础上，优化了剪切试样结构和试验装置，相对国标试样，此试样加工效率可提高1-2倍，结构简单，实用性强，一次加工试样可得到两组试验检测数据，降低了单组数据的剪切试样加工成本，提高了剪切强度检验速度。
8.剪切试验装置的剪切面固定夹块、剪切试样和试样背侧固定夹块三者间松紧适中，减小三者间的滑动摩擦力，可以避免影响试验结果，调整后将夹块固定螺栓紧固，试样固定螺栓将背侧固定夹块顶紧，可以确保试样背侧固定夹块在试验过程中不产生滑动。
附图说明
9.图1是本实用新型的金属复合材料剪切试样的剖面图；
10.图2是本实用新型的金属复合材料剪切试样的平面图；
11.图3是本实用新型的金属复合材料剪切试验装置的整体结构示意图。
具体实施方式
12.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
13.如图1-2所示，一种金属复合材料剪切试样，包括试样本体（1），所述试样本体（1）包括从下到上且一体设置的基层（11）和复层（12），复层（12）包括设置在基层（11）左侧的左复层和设置在基层（11）右侧的右复层，所述左复层、右复层关于基层（11）中心对称，所述复层（12）的宽度为w，复层（12）的厚度c≤3mm，基层（11）的厚度为b，其中，w＝1.5c
±
0.1mm，b≥2w，所述基层（11）长度为65mm，宽度为25
±
0.2mm，所述基层（11）在左复层和右复层之间靠近左复层和右复层位置分别开设有缺口。
14.实施中，剪切试样的加工方法为：
15.按照gb/t6396《复合钢板力学及工艺性能试验方法》标准在金属复合板板端取样，利用锯床锯割成20*30*70试样块，然后采用线切割或加工中心进行加工制作，加工后的剪切试验如图1所示，剪切试样基层（11）长为65mm，宽为25
±
0.2mm，厚度b≥2w。受剪复层（12）厚度c≤3mm，宽度=1.5c
±
0.1mm。
16.如图3所示，一种金属复合材料剪切试验装置，包括底座（2），所述底座（2）上开设有凹槽用于设置夹持固定结构，所述夹持固定结构包括一侧的剪切面固定夹块（3）和另一侧的试样背侧固定夹块（4），所述剪切面固定夹块（3）和试样背侧固定夹块（4）分别通过对应相匹配的夹块固定螺栓（6）可拆卸的固定在底座（2）上，所述剪切面固定夹块（3）下侧为试样本体（1）留有缺口，试样背侧固定夹块（4）可前后移动，底座（2）的一侧设有用于将试样背侧固定夹块（4）顶紧的试样固定螺栓（5）。
17.剪切试验装置由高强度模具钢制成，其中剪切面固定夹块（3）下侧留有缺口，便于剪切试样放置，剪切面固定夹块（3）与底座（2）紧密贴合，由夹块固定螺栓（6）紧固。试样背侧固定夹块（4）可前后移动，配合试样固定螺栓（5）将剪切试样界面对准剪切面固定夹块（3），也夹块固定螺栓（6）紧固。
18.进行剪切强度试验时，将试样本体（1）如图3所示放入剪切面固定夹块（3）和试样背侧固定夹块（4）之间，三者间松紧适中，尽可能减小三者间的滑动摩擦力，避免影响试验结果，旋转试样固定螺栓（5），将剪切试样界面对准剪切面固定夹块（3），调整后将夹块固定螺栓（6）紧固，试样固定螺栓（5）将背侧固定夹块顶紧。最后将组装好的试验装置放入万能试验机中进行剪切强度测试。
19.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种金属复合材料剪切试样，其特征在于，包括试样本体，所述试样本体包括从下到上且一体设置的基层和复层，复层包括设置在基层左侧的左复层和设置在基层右侧的右复层，所述左复层、右复层关于基层中心对称，所述复层的宽度为w，复层的厚度c≤3mm，基层的厚度为b，其中，w＝1.5c
±
0.1mm，b≥2w。2.根据权利要求1所述的一种金属复合材料剪切试样，其特征在于，所述基层长度为65mm，宽度为25
±
0.2mm。3.根据权利要求1所述的一种金属复合材料剪切试样，其特征在于，所述基层在左复层和右复层之间靠近左复层和右复层位置分别开设有缺口。4.一种金属复合材料剪切试验装置，其特征在于，包括底座，所述底座上开设有凹槽用于设置夹持固定结构，所述夹持固定结构包括一侧的剪切面固定夹块和另一侧的试样背侧固定夹块，所述剪切面固定夹块和试样背侧固定夹块分别通过对应相匹配的夹块固定螺栓可拆卸的固定在底座上，所述剪切面固定夹块下侧为试样本体留有缺口，试样背侧固定夹块可前后移动，底座的一侧设有用于将试样背侧固定夹块顶紧的试样固定螺栓。

技术总结
本实用新型涉及一种金属复合板力学性能检测试样，其包括试样本体，所述试样本体包括从下到上且一体设置的基层和复层，复层包括设置在基层左侧的左复层和设置在基层右侧的右复层，所述左复层、右复层关于基层中心对称，剪切试验装置，包括底座，所述底座上开设有凹槽用于设置夹持固定结构，所述夹持固定结构包括一侧的剪切面固定夹块和另一侧的试样背侧固定夹块，所述剪切面固定夹块和试样背侧固定夹块分别通过对应相匹配的夹块固定螺栓可拆卸的固定在底座上，所述剪切面固定夹块下侧为试样本体留有缺口，试样背侧固定夹块可前后移动，底座的一侧设有用于将试样背侧固定夹块顶紧的试样固定螺栓。紧的试样固定螺栓。紧的试样固定螺栓。


技术研发人员：杨若雅 刘仪冰 夏金民 刘旭瑞 翟雨雷 王迎鲜 党富生 黄志鸽 慎雨霞 朱元华
受保护的技术使用者：郑州宇光复合材料有限公司
技术研发日：2022.01.19
技术公布日：2022/6/20