[发明专利]测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的卡具及测量方法

权利要求书

1.一种测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的卡具，其特征在于：所述卡具包括两个第二连接元件（5）、四个L形支撑板（1）、四个第一连接元件（4）、八个滚轴（2）和十六个定位轴承（3），每个L形支撑板（1）的短板上设有两个第一连接孔（1-1），每个L形支撑板（1）的长板上设有一个第二连接孔（1-2）和四个轴承安装孔（1-3），四个轴承安装孔（1-3）沿同一水平线布置，八个滚轴（2）分两层设置，每层平行设置四个滚轴（2），上层四个滚轴（2）与下层四个滚轴（2）一一正对设置，两个L形支撑板（1）对称设置在上层四个滚轴（2）的两端，且上层L形支撑板（1）的长板位于里侧、L形支撑板（1）的短板位于下端，四个L形支撑板（1）中余下的两个L形支撑板（1）对称设置在下层四个滚轴（2）的两端，且下层L形支撑板（1）的长板位于里侧、L形支撑板（1）的短板位于上端，每个滚轴（2）端部通过一个定位轴承（3）安装在相应的轴承安装孔（1-3）中，上层的L形支撑板（1）与其对应的下层的L形支撑板（1）通过第一连接元件（4）连接，上层的两个L形支撑板（1）通过第二连接元件（5）连接。

2.根据权利要求1所述测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的卡具，其特征在于：所述滚轴（2）为阶梯轴，两端直径小于中间工作部分直径。

3.根据权利要求1或2所述测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的卡具，其特征在于：所述滚轴（2）与定位轴承（3）为过盈配合。

4.一种利用权利要求1所述卡具实现测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的测量方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、确定卡具尺寸：根据拉剪测量试件（6）的宽度（w）确定滚轴（2）的工作部分长度（L），应保证滚轴（2）的工作部分长度（L）等于拉剪测量试件（6）的宽度（w），每层滚轴（2）的最外侧的两滚轴（2）轴心距离（D）为拉剪测量试件（6）搭接部分厚度（t）的10倍～20倍，上层滚轴（2）与下层滚轴（2）之间的间隙（h）等于拉剪测量试件（6）搭接部分的厚度（t）；

步骤二、组装拉剪测量试件（6）：将拉剪测量试件（6）置于上层滚轴（2）与下层滚轴（2）之间，并通过第一连接元件（4）调节上下层的L形支撑板（1），使上层滚轴（3）的下端母线与拉剪测量试件（6）接触，下层滚轴（3）的上端母线与拉剪测量试件（6）接触，在拉剪测量试件（6）的两侧未搭接部分分别放置厚度与被焊板材厚度相等的垫块（7）；

步骤三、进行拉剪测量：将组装后的拉剪测量试件（6）、卡具及垫块（7）装卡在拉剪试验机上，以0.5mm/min～1.5mm/min的加载速度对拉剪测量试件（6）进行拉剪试验，当拉剪测量试（6）件完全断裂后停止试验，并记录最大拉剪试验载荷（F）。

5.根据权利要求4所述测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的测量方法，其特征在于：所述步骤一中每层滚轴（2）的最外侧的两滚轴（2）轴心距离（D）为拉剪测量试件（6）搭接部分厚度（t）的12倍。

6.根据权利要求4所述测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的测量方法，其特征在于：所述步骤一中每层滚轴（2）的最外侧的两滚轴（2）轴心距离（D）为拉剪测量试件（6）搭接部分厚度（t）的14倍。

7.根据权利要求4所述测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的测量方法，其特征在于：所述步骤一中每层滚轴（2）的最外侧的两滚轴（2）轴心距离（D）为拉剪测量试件（6）搭接部分厚度（t）的16倍。

8.根据权利要求4所述测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的测量方法，其特征在于：所述步骤一中每层滚轴（2）的最外侧的两滚轴（2）轴心距离（D）为拉剪测量试件（6）搭接部分厚度（t）的18倍。

9.根据权利要求4所述测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的测量方法，其特征在于：所述步骤三中加载速度为0.6mm/min。

10.根据权利要求4所述测量搅拌摩擦焊搭接接头最大拉剪力的测量方法，其特征在于：所述步骤三中加载速度为0.8mm/min。