[发明专利]基于固化度的薄板胶接件强度的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄板胶接强度检测方法，特别是涉及一种基于固化度的薄板胶接件强度的检测方法。

背景技术

薄板胶接件是指汽车元件或构件之间用胶黏剂连接的结构。胶接技术除了具有操作简单、工艺生产效率高、经济性好等优点外，能有效减轻车身重量，具有较高的疲劳性能，能有效地应用于不同种类金属或非金属之间的连接，在汽车工业中得到广泛运用。目前，汽车行业中所采用的最新的胶粘剂为抗冲击韧性结构胶粘剂，由于其具有较好的静态以及抗冲击强度，已经逐渐在车身关键结构件以及防撞部件中得到了运用。

胶粘剂固化度的不同对胶接强度有着直接的影响，不仅会影响树脂自身的内聚强度,而且会影响到界面粘结强度。若胶粘剂的固化度太低，胶接接头将不能承载；胶粘剂的固化度过高，界面残余应力大，胶接接头性能又不能得到明显提升。国内外学者对固化度与强度之间的关系进行了大量探索，其目的是基于实验数据获得适当的数学模型来对胶粘剂的固化行为进行描述，从而为预测不同温度历史下胶粘剂的固化程度提供依据。

在工程应用中，综合经济效益，汽车板胶接件的强度只要满足安全强度即可。但是一般的汽车板胶接件形状复杂，目前还没有方法直接测量其强度，因此汽车板胶接件强度的检测方法是工程亟待解决的问题。对于汽车板胶接件来说，固化度对强度的关系模型能有效检测产品强度是否合格。但如何建立准确的固化度对强度的关系模型以及如何检测胶接件的强度是工程中迫切需要解决的方法。在博士论文《韧性结构胶单搭接头固化过程对其力学性能影响研究》中提到汽车板胶接件的固化度与强度关系模型，但对其如何运用没有讲述。到目前为止，基于固化度的汽车薄板胶接件强度的检测方法尚未见报，这也正是本发明所要解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于固化度的薄板胶接件强度的检测方法，用于解决现有技术中无法利用薄板胶接件的固化度检测其强度的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于固化度的薄板胶接件强度的检测图的建立方法，其包括以下步骤：

A、建立坐标系，横坐标表示薄板胶接件的固化度，纵坐标表示薄板胶接件的强度，在坐标系内建立薄板胶接件的固化度与强度关系曲线；

B、根据汽车零件标准，查得薄板胶接件相对应的安全强度值，将所述安全强度值通过安全强度线表示在所述步骤A中的坐标系内；

C、根据步骤B中的安全强度线和步骤A中薄板胶接件的固化度与强度关系曲线交叉得到所述薄板胶接件相对应的最低固化度由所述薄板胶接件的固化度与强度关系曲线、强度线以及最低固化度构成薄板胶接件强度的检测图。优选地，所述步骤A中薄板胶接件的固化度与强度关系曲线的具体建立步骤为：

a  建立坐标系，横坐标表示薄板胶接件的固化度，纵坐标表示薄板胶接件的强度；

b  采用实验的方法对不同固化条件下的薄板胶接头进行静态拉伸试验，测得薄板胶接头不同固化条件下的相应强度，所述固化条件指固化时间、固化温度、暴露条件；

c  对所述薄板胶接头实施差式热量扫描试验，测试不同升温速率下的固化反应热随温度与时间的变化规律，建立薄板胶接头的固化动力学模型，来预测薄板胶接头的固化度；

d  根据步骤b和步骤c所得数据，把测得的相应固化度下的强度标到步骤a中的坐标系内，依此建立固化度与强度关系曲线。

本发明还提供一种利用上述基于固化度的薄板胶接件强度的检测图的基于固化度的薄板胶接件强度的检测方法，其包括以下步骤：

1)根据上述建立方法建立基于固化度的薄板胶接件强度的检测图；

2)采用差式热量扫描实验测得要检测的薄板胶接件的固化度值将测得的固化度值标示到步骤1）中的基于固化度的薄板胶接件强度的检测图中；

3)检测所述薄板胶接件是否合格：若测到的固化度值高于最低固化度值所述检测图中对应的所述薄板胶接件的强度大于安全强度值，则所述薄板胶接件强度满足要求；若测到的固化度值低于最低固化度值所述检测图中对应的所述薄板胶接件的强度小于安全强度值，则该薄板胶接件强度不满足要求。

优选的，所述步骤2）中的固化度值的具体测得步骤为：首先从所述要检测的薄板胶接件上取单位质量的未固化胶粘剂；然后对所述单位质量未固化胶粘挤进行固化试验，测量单位质量未固化胶粘剂完全固化时的反应热Q，并且对固化试验后的所述单位质量未固化胶粘剂进行差式热量扫描，测量胶粘剂单位质量残余反应热Q₁，根据公式获得所述要检测的薄板胶接件的固化度值