CN102645382B - 用于测量焊点剪切强度的试验方法及其专用的试验装置 - Google Patents
用于测量焊点剪切强度的试验方法及其专用的试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102645382B CN102645382B CN201210095093.1A CN201210095093A CN102645382B CN 102645382 B CN102645382 B CN 102645382B CN 201210095093 A CN201210095093 A CN 201210095093A CN 102645382 B CN102645382 B CN 102645382B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- flitch
- solder joint
- clamp body
- pieces
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于测量焊点剪切强度的试验方法及其专用的试验装置，本发明通过向两块试样板料输入转向相反的扭力矩，以使两块板料具有绕相互重合的转动轴线相对转动的趋势，并使焊点处于所述的转动轴线上，从而使得在两个试样料板在被扭转过程中，两块试样料板之间的焊点处于单纯的剪切状态，避免在焊点加载试验载荷的过程中试样料板作用在焊点上的扭力矩以及焊点拉裂过程中的试样料板作用在焊点上的拉力对焊点剪切试验的影响，进而使得试验所得的结果更加准确，提高了整个焊点剪切强度试验的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及焊接强度试验技术领域，尤其涉及一种用于测量焊点剪切强度的试验方法，同时还涉及专用于该试验方法的试验装置。
背景技术
点焊是电阻焊的一种，它在汽车制造、航空、航天等工业部门获得了广泛的应用。点焊结构具有质量轻、静强度高、可靠性好、性能稳定和易于实现自动化等优点，已被现代汽车车身普遍采用为结构连接方法。车身焊点失效主要由于拉伸、剪切及力矩等综合力的作用从而导致焊点开裂，因此考虑焊点能够承受的极值力成为目前研究的重点。
目前，国际标准委员会与国际焊接研究所合作发布了ISO14273：2001《点焊剪切试验样品尺寸和流程》，而国内还没有正式发布测量剪切强度的相关标准以及相对应的试验方法。ISO14273标准中规定将两个100mm×40mm的长方形薄板试样叠放于40mm位置，并在叠放处的中间位置进行点焊。每个试样和固定的夹具固定在一起，在拉伸试验机上沿相反的方向对拉，直至焊点拉裂为止。但该方法有个很明显的缺陷：就是在拉伸过程中，焊点不但承受其所在表面所承受的剪切力，还需要承受试验样板作用在焊点上的扭力矩，并在焊点撕裂的过程中，焊点还需要承受试验样板作用在焊点两端处的拉力，从而使得焊点被提前拉断，使得测量所得承载力比焊点实际承载力偏小，因此无法准确的反映出焊点的剪切强度。
发明内容
本发明提供了一种用于测量焊点剪切强度的试验方法，旨在解决现有技术中焊点的剪切强度测量的测量结果不准确的问题，同时还提出了专用于该试验方法的试验装置。
本发明的用于测量焊点剪切强度的试验方法的技术方案如下：
一种用于测量焊点剪切强度的试验方法，包括以下步骤，第一步，将两块叠放的试样板料通过两者之间设置的一个焊点焊接在一起，向两块通过一个焊点焊接在一起的试样板料输入使两者相对转向的扭力矩，以使所述的两块板料具有绕相互重合的转动轴线相对转动的趋势，且所述的焊点处于所述的转动轴线上；第二步，在焊点断裂时，记录所述的扭力矩的大小及两块试样板料相对转动的扭转角。
所述的焊点处于所述的两块试样料板重叠部分的中心位置处。
所述的两块试样料板相互交错设置。
所述的试样料板的厚度处于0.5毫米至2.5毫米之间，且所述的两块试样料板的相对面均是平面。
本发明的专用于用于测量焊点剪切强度的试验方法的试验装置的技术方案如下：
一种专用于用于测量焊点剪切强度的试验方法的试验装置，包括两个用于分别牵引两块叠放的试样料板以使两者绕相互重合的转动轴线相对转动的夹具体，所述的夹具体上设有用于牵引两块试样料板的其中一块随夹具体转动的牵引结构以及用于向夹具体输入扭力矩以使所述的一块试样板料在该扭力矩的作用下绕经过焊点的转动轴线转动的施力结构。
所述的牵引结构包括夹持体上设置的用于通过试样料板上开设的螺栓用孔与试样料板固定连接的紧固螺栓以及用于与紧固螺栓配合使用的紧固螺母。
所述的紧固螺栓上套设有用于装设在试样料板与紧固螺母之间的压板。
所述的夹具体上开设有用于供所述的紧固螺栓穿过、并与试样料板上开设的螺栓用孔对应设置的安装孔。
所述的夹具体为矩形块状结构，所述的施力结构有两个，并对称设置在所述的夹具体的长度方向的相对两侧。
所述的两个夹具体的其中一个上的施力结构为所述的一个夹具体上固定的用于将所述的一个夹具体固定在试验台上的固定座，所述的两个夹具体的其中另一个上的施力结构为所述的另一个夹具体上固定的用于向所述的另一个夹具体输入扭力矩的六棱柱状的施力柄。
本发明通过向两块试样板料输入转向相反的扭力矩，以使两块板料具有绕相互重合的转动轴线相对转动的趋势，并使焊点处于所述的转动轴线上，从而使得在两个试样料板在被扭转过程中，两块试样料板之间的焊点处于单纯的剪切状态，避免在焊点加载试验载荷的过程中试样料板作用在焊点上的扭力矩以及焊点拉裂过程中的试样料板作用在焊点上的拉力对焊点剪切试验的影响，进而使得试验所得的结果更加准确，提高了整个焊点剪切强度试验的准确性。
附图说明
图1是本发明的实施例的结构示意图；
图2是图1中一个夹具体与施力柄连接的结构示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是图2的左视图；
图5是图1中另一个夹具体与固定座连接的结构示意图；
图6是图5的俯视图；
图7是图5的左视图；
图8是图1中压板的结构示意图；
图9是图8的左视图；
图10是图1中试样板料的结构示意图；
图11是图10的俯视图。
具体实施方式
本发明的用于测量焊点剪切强度的试验方法的实施例：该试验方法包括以下步骤，第一步，将两块叠放的试样板料通过两者之间设置的一个焊点焊接在一起，向所述的两块试样板料输入转向相反的扭力矩，以使所述的两块板料具有绕相互重合的转动轴线相对转动的趋势，且所述的焊点处于所述的转动轴线上；第二步，在焊点断裂时，记录所述的扭力矩的大小及两块试样板料相对转动的扭转角。
所述的试样料板的形状可以为任意形状，厚度处于0.5毫米至2.5毫米之间，且所述的两块试样料板的相对面均是没有被腐蚀的光洁平整的平面。
所述的焊点处于所述的两块试样料板重叠部分的中心位置处。
本发明在使用时，可以通过专用的试验装置装夹试样板料后再向两块试样板料输入需要的扭力矩，也可以通过测力扳手支架夹持两块试样板料以向两者输入使其相对转动的扭力矩。
在其他实施例中，焊点也可以偏离两块试样料板重叠部分的中心位置处，但是只要焊点处于两块试样料板的相互重合的转动轴线上，就能达到预订的试验精度。
本发明的专用于用于测量焊点剪切强度的试验方法的试验装置的实施例：如图1至图11所示，该试验装置包括两个用于分别牵引两块叠放的试样料板以使两者绕相互重合的转动轴线相对转动的矩形块状结构的夹具体1，两个夹具体1的其中一个上固定有用于将所述的一个夹具体1固定在试验台上的固定座7，另一个上固定有用于向所述的另一个夹具体1输入扭力矩的六棱柱状的施力柄6，并在两个夹具体1上均开设有用于供所述的紧固螺栓3穿过、并与试样料板5-1上开设的螺栓用孔5-2对应设置的安装孔1-1，在该安装孔1-1内装设有用于将试样料板5-1固定在夹具体1上装设有紧固螺栓3，在紧固螺栓3装设有用于与紧固螺栓3配合使用的紧固螺母4以及用于装设在紧固螺母4和试样料板5-1之间的压板2。
本发明在使用时，首先将试验的板材切割成图10所示的试样料板5-1，再根据材料的力学及成分性能选取合适的焊接工艺参数，将两个试样料板5-1通过十字交叉的中心位置的焊点焊接在一起，形成焊接试板，并将加工好焊接试板5放入两个夹具体1之间，用压板2、紧固螺栓3、紧固螺母4配合拧紧，将装配好试验装置和试样料板5-1固定在试验台上，并调节好试验装置在试验台上的位置，以使试样料板5-1的点焊位置处于夹具体1的转动轴线上，然后通过夹持柄向夹具体1扭力矩，从而使试样料板5-1的焊点断裂，同时，记录下焊点断裂时的扭力矩的力矩大小及扭转角。
本发明将两块试样料板5-1制成十字交叉状结构的焊接试板进行扭力矩试验，能克服在焊点加载试验载荷的过程中试样料板5-1作用在焊点上的扭力矩以及焊点拉裂过程中的试样料板5-1作用在焊点上的拉力对焊点剪切试验的影响，使焊点处于单纯剪切状态。原理方法可靠，加载均匀，试验结果更符合理论值。而且方法简便易行，可操作性强。
在上述实施例中，夹具体为矩形块状结构，在其他实施例中，夹具体也可以为园盘状或其他多边形块状结构，只需要在使用过程中，两个夹具体上设置的用于牵引两块试样料板的其中一块随夹具体转动的牵引结构不发生干涉。
在上述实施例中，夹具体上设置的用于牵引两块试样料板的其中一块随夹具体转动的牵引结构由紧固螺栓和紧固螺母构成，其中，紧固螺栓穿设在夹具体上开设的安装孔上，在其他实施例中，紧固螺栓也可以固定在夹具体，并使紧固螺栓的螺杆部分向远离夹具体的方向延伸，在夹具体上安装试样料板时，只需要将试样料板上开设的螺栓用孔与紧固螺栓的螺杆对齐，然后在通过压板和紧固螺母锁紧即可；所述的牵引结构也可以为夹具体上凸设的挡台，在使用时，两个夹具体上设置的挡台相互配合将两块试样板料向相反的方向推动，从而向两块试样板料施加使两者相对转动的扭力矩；所述的牵引结构换可以是安装槽，在使用时，该安装槽的槽壁与试样板料挡止配合，以向两块试样板料施加使两者相对转动的扭力矩。
在上述实施例中，夹具体上设置的用于向夹具体输入扭力矩以使所述的一块试样板料在该扭力矩的作用下绕经过焊点的转动轴线转动的施力结构为一个夹具体上固定的用于将所述的一个夹具体固定在试验台上的固定座以及另一个夹具体上固定的用于向所述的另一个夹具体输入扭力矩的六棱柱状的施力柄，在其他实施例中，两个夹具体上的施力结构也可以为方柱状、圆柱状或块状结构的销轴，这些结构的销轴均为现有技术，因此不再赘述。
Claims (9)
1.一种用于测量焊点剪切强度的试验方法，其特征在于：包括以下步骤，第一步，将两块叠放的试样料板通过两者之间设置的一个焊点焊接在一起，向两块通过一个焊点焊接在一起的试样料板输入使两者相对转向的扭力矩，以使两块试样料板具有绕相互重合的转动轴线相对转动的趋势，且所述的焊点处于所述的转动轴线上；第二步，在焊点断裂时，记录所述的扭力矩的大小及两块试样料板相对转动的扭转角；上述方法的第一步中采用专用的试验装置装夹试样料板后再向两块试样料板输入需要的扭力矩，所述的试验装置包括两个用于分别牵引两块叠放的试样料板以使两者绕相互重合的转动轴线相对转动的夹具体，所述的夹具体上设有用于牵引两块试样料板的其中一块随夹具体转动的牵引结构以及用于向夹具体输入扭力矩以使两块试样料板中随夹具体转动的其中一块试样料板在该扭力矩的作用下绕经过焊点的转动轴线转动的施力结构，所述的牵引结构包括夹具体上设置的用于通过试样料板上开设的螺栓用孔与试样料板固定连接的紧固螺栓以及用于与紧固螺栓配合使用的紧固螺母。
2.根据权利要求1所述的用于测量焊点剪切强度的试验方法，其特征在于：所述的焊点处于所述的两块试样料板重叠部分的中心位置处。
3.根据权利要求1所述的用于测量焊点剪切强度的试验方法，其特征在于：所述的两块试样料板相互交错设置。
4.根据权利要求1所述的用于测量焊点剪切强度的试验方法，其特征在于：所述的试样料板的厚度处于0.5毫米至2.5毫米之间，且所述的两块试样料板的相对面均是平面。
5.一种用于测量焊点剪切强度的试验方法的试验装置，其特征在于：包括两个用于分别牵引两块叠放的试样料板以使两者绕相互重合的转动轴线相对转动的夹具体，所述的夹具体上设有用于牵引两块试样料板的其中一块随夹具体转动的牵引结构以及用于向夹具体输入扭力矩以使两块试样料板中随夹具体转动的其中一块试样料板在该扭力矩的作用下绕经过焊点的转动轴线转动的施力结构，所述的牵引结构包括夹具体上设置的用于通过试样料板上开设的螺栓用孔与试样料板固定连接的紧固螺栓以及用于与紧固螺栓配合使用的紧固螺母。
6.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于：所述的紧固螺栓上套设有用于装设在试样料板与紧固螺母之间的压板。
7.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于：所述的夹具体上开设有用于供所述的紧固螺栓穿过、并与试样料板上开设的螺栓用孔对应设置的安装孔。
8.根据权利要求5至7任意一项所述的试验装置，其特征在于：所述的夹具体为矩形块状结构，所述的施力结构有两个，并对称设置在所述的夹具体的长度方向的相对两侧。
9.根据权利要求5至7任意一项所述的试验装置，其特征在于：两个夹具体的其中一个上的施力结构为两个夹具体中的一个夹具体上固定的用于将所述的一个夹具体固定在试验台上的固定座，两个夹具体的其中另一个上的施力结构为两个夹具体中的另一个夹具体上固定的用于向所述的另一个夹具体输入扭力矩的六棱柱状的施力柄。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210095093.1A CN102645382B (zh) | 2012-04-01 | 2012-04-01 | 用于测量焊点剪切强度的试验方法及其专用的试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210095093.1A CN102645382B (zh) | 2012-04-01 | 2012-04-01 | 用于测量焊点剪切强度的试验方法及其专用的试验装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102645382A CN102645382A (zh) | 2012-08-22 |
| CN102645382B true CN102645382B (zh) | 2015-11-11 |
Family
ID=46658344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210095093.1A Expired - Fee Related CN102645382B (zh) | 2012-04-01 | 2012-04-01 | 用于测量焊点剪切强度的试验方法及其专用的试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102645382B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103592185B (zh) * | 2013-11-29 | 2015-07-22 | 哈尔滨工业大学 | 测量搅拌摩擦点焊接头最大拉剪力的方法 |
| CN103940682B (zh) * | 2014-04-29 | 2016-05-11 | 长安大学 | 一种混凝土剪切徐变系数的测试装置及其测试方法 |
| CN104764661A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-07-08 | 上海交通大学 | 用于测量搭接试样力学性能的试验装置和试验方法 |
| EP3469333B1 (en) * | 2016-06-10 | 2020-09-30 | Magna Exteriors Inc. | Fixture for testing the shear performance of microcellular-foamed thermoplastic composite welds |
| CN113176154B (zh) * | 2021-04-23 | 2023-02-28 | 凯尔测控技术(天津)有限公司 | 一种微电子封装剪切强度精确测量方法 |
| CN113552005A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-10-26 | 首钢集团有限公司 | 一种高强度薄板十字弯曲试验装置及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1924546A (zh) * | 2006-09-04 | 2007-03-07 | 北京工业大学 | 一种十字型点焊试样多向疲劳加载夹具装置 |
| CN201053938Y (zh) * | 2007-06-27 | 2008-04-30 | 上海交运股份有限公司汽车零部件分公司 | 用于螺柱焊检测的连接装置 |
| CN201194001Y (zh) * | 2007-12-27 | 2009-02-11 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种焊装件焊点质量检测拉力器 |
| CN101900651A (zh) * | 2010-07-06 | 2010-12-01 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种测量焊点正向拉伸强度的方法及夹具 |
| CN201795958U (zh) * | 2010-09-13 | 2011-04-13 | 青岛四机宏达工贸有限公司 | 电阻点焊焊点检测装置 |
| CN202649056U (zh) * | 2012-04-01 | 2013-01-02 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 用于测量焊点剪切强度的试验装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4089034B2 (ja) * | 1998-09-28 | 2008-05-21 | ソニー株式会社 | ねじり試験機 |
-
2012
- 2012-04-01 CN CN201210095093.1A patent/CN102645382B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1924546A (zh) * | 2006-09-04 | 2007-03-07 | 北京工业大学 | 一种十字型点焊试样多向疲劳加载夹具装置 |
| CN201053938Y (zh) * | 2007-06-27 | 2008-04-30 | 上海交运股份有限公司汽车零部件分公司 | 用于螺柱焊检测的连接装置 |
| CN201194001Y (zh) * | 2007-12-27 | 2009-02-11 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种焊装件焊点质量检测拉力器 |
| CN101900651A (zh) * | 2010-07-06 | 2010-12-01 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种测量焊点正向拉伸强度的方法及夹具 |
| CN201795958U (zh) * | 2010-09-13 | 2011-04-13 | 青岛四机宏达工贸有限公司 | 电阻点焊焊点检测装置 |
| CN202649056U (zh) * | 2012-04-01 | 2013-01-02 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 用于测量焊点剪切强度的试验装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| European Committee for Standardization Technical Committee ISO/T.ISO 17653：2003 Destructive tests on welds in metallic materials -Torsion test of resistance spot welds.《ISO 17653：2003 Destructive tests on welds in metallic materials -Torsion test of resistance spot welds》.2003,参见第7页第1节及第4节、第8页第5.1节、第9页5.2.1节及图1a）、图1 b）、图2. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102645382A (zh) | 2012-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102645382B (zh) | 用于测量焊点剪切强度的试验方法及其专用的试验装置 | |
| US11719620B2 (en) | Method for measuring debonding in a carbon fiber reinforced polymer concrete structure | |
| US11486805B2 (en) | Impact test fixture capable of applying preload on composite laminate | |
| CN102879282B (zh) | 钢-混凝土界面剪力连接件抗剪承载力测试的试件及方法 | |
| CN101900651B (zh) | 一种测量焊点正向拉伸强度的方法及夹具 | |
| CN104764661A (zh) | 用于测量搭接试样力学性能的试验装置和试验方法 | |
| CN102323151B (zh) | 螺柱焊焊接强度检测工装 | |
| CN101113944B (zh) | 一种薄板预紧定位夹紧装置 | |
| CN102680319A (zh) | 一种对称式夹层结构压缩剪切测试夹具 | |
| CN203101196U (zh) | 一种多功能剪切强度测试仪 | |
| CN104237009A (zh) | 一种可施加多方向载荷的点接头拉剪强度测试装置 | |
| CN202649056U (zh) | 用于测量焊点剪切强度的试验装置 | |
| Caputo et al. | Numerical modeling and simulation of a bolted hybrid joint | |
| CN105588759A (zh) | 一种间接测定复合材料多钉连接结构破坏历程中钉载分配比例的试验方法 | |
| CA2814021C (en) | System and method for testing a fillet bond | |
| CN205483800U (zh) | 一种金属板材电阻点焊焊点变角度加载力学性能试验夹具 | |
| CN201066329Y (zh) | 一种薄板预紧定位夹紧装置 | |
| Chirica et al. | RETRACTED: Buckling behavior of the multiple delaminated composite plates under shear and axial compression | |
| CN206208647U (zh) | T型角接接头的疲劳试验夹具 | |
| Barkey et al. | Testing of spot welded coupons in combined tension and shear | |
| CN105352792A (zh) | 一种用于复合材料层合板的单钉双剪挤压试验装置 | |
| CN103592185B (zh) | 测量搅拌摩擦点焊接头最大拉剪力的方法 | |
| CN210863496U (zh) | 一种胶黏剂正拉伸结合强度测试用对中装置 | |
| CN106124342A (zh) | 一种测试结构胶界面粘接剪切强度的装置及方法 | |
| CN205679521U (zh) | 用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151111 Termination date: 20190401 |