[发明专利]一种双金属材料的结合力测试装置及方法

权利要求书

1.一种双金属材料的结合力测试装置，包括压力机（1）、设置在压力机的工作台（12）上并与压力机的压头（11）对应的结合力测量模块（2），还包括液压系统（8），其特征是：所述的结合力测量模块（2）由基座（4）、压块（5）、剪切组件（6）构成；所述基座（4）呈开口向上的凹槽形，具有两个限位侧壁（44），在凹槽底部靠近左部的限位侧壁（44）的下边设有长条形的剪切限位孔（41），在所述剪切限位孔（41）的右边设有长方形的式样安装槽（43），所述式样安装槽（43）的左边与剪切限位孔（41）的右边相交形成剪切限位边（42）；所述压块（5）呈开口向左的凹槽形，具有安装定位面（51）和剪切限位槽（52）；所述压块（5）与基座（4）的凹槽配合并通过三颗螺栓（7）连接固定，所述压块（5）的凹槽与基座（4）左部的限位侧壁（44）形成一个容纳空间，所述剪切组件（6）安装在该容纳空间内。

2.根据权利要求1所述的双金属材料的结合力测试装置，其特征是：所述剪切组件（6）包括剪切块（61）、两根导向柱（62）、加载块（64）和加载球（66）；所述剪切块（61）呈长方体形且两端分别向下凸出形成限位面（614）、上面为传感器安装面（611）、下面为剪切面（613）；在所述传感器安装面（611）的两端部分别设有螺纹孔（612），所述传感器安装面（611）的中部用于安装压力传感器（63）；所述导向柱（62）的中部为导向段（621）、下部为连接螺纹段（622）、上部为紧固螺纹段（623）、上端设有拧紧槽（624）；两根所述导向柱（62）下部的连接螺纹段（622）分别与剪切块（61）上的两个螺纹孔（612）配合连接；所述加载块（64）两根所述导向柱（62）的导向段（621）和紧固螺纹段（623）配合连接。

3.根据权利要求2所述的双金属材料的结合力测试装置，其特征是：所述加载块（64）呈长方体形，其下面与所述剪切块（61）的传感器安装面（611）对应并与压力传感器（63）接触；所述加载块（64）的两端部分别同轴设有贯通上下两面的沉台孔（641）和轴承孔（643），所述加载块（64）的上面的中部设有圆锥槽（642），所述加载球（66）设在圆锥槽（642）内；所述轴承孔（643）内设有直线轴承（68），所述直线轴承（68）与导向柱（62）的导向段（621）配合，所述导向柱（62）的紧固螺纹段（623）穿过加载块（64）上的沉台孔（641）与螺母（65）配合连接紧固；所述轴承孔（643）的下端设有挡圈槽（644）、上端设有垫圈槽（645），在所述挡圈槽（644）内设有弹性挡圈（67），在所述垫圈槽（645）设有垫圈（69）。

4.根据权利要求3所述的双金属材料的结合力测试装置，其特征是：液压系统（8）包括高压泵组（80）、通过液压管路与高压泵组连接的过滤器（81）、通过液压管路与过滤器连接的单向阀（82）、P端通过液压管路与单向阀连接的三位四通电磁阀（83），还包括加载液压缸（84），所述加载液压缸（84）的无杆腔通过液压管路与三位四通电磁阀（83）的A端连接，所述加载液压缸（84）的有杆腔通过液压管路与三位四通电磁阀（83）的B端连接；在所述加载液压缸（84）的无杆腔与三位四通电磁阀（83）的A端连接的液压管路中设有第一调压阀（85）和第一压力表（88），在所述加载液压缸（84）的无杆腔与三位四通电磁阀（83）B端连接的液压管路中设有第二调压阀（86）和第二压力表（89），在所述过滤器（81）与单向阀（82）的液压管路中设有第三调压阀（87）；所述加载液压缸（84）的活塞杆与安装在安装在压力机（1）上的压头（11）连接，所述压头（11）与安装在加载块（64）上的加载球（66）对应接触。

5.一种双金属材料的结合力测试方法，其特征是：在如权利要求4所述双金属材料的结合力测试装置进行，包括如下步骤：

第一步，准备试样；按50mm×20mm×t1mm尺寸准备试样六件，50mm的一边为剪切长度；其中：用较软合金（32）制成的单质合金试样两件（一次标定后以后不再标定），双合金试样（3）四件，即由较硬合金（31）与较软合金（32）复合而成的试样；

第二步，安装结合力测量模块；先检查压力机（1）的状态，再将结合力测量模块（2）安装在压力机（1）的工作台（12）；并将结合力测量模块（2）上的加载球（66）与压力机（1）上的压头（11）对中；

第三步，放置单质合金试样；先将用较软合金（32）制成的单质合金试样放置到结合力测量模块（2）的基座（4）的式样安装槽（43）中；再将压块（5）连接到基座（4）上；

第四步，安装剪切组件；将剪切组件（6）放置到基座（4）与压块（5）形成的容纳腔中，且能上下移动，使剪切块（61）的剪切面（613）与单质合金试样接触，将与工控机连接的压力传感器（63）的检测数值清零，并确认加载球（66）已安装至加载块（64）的圆锥槽（642）中；

第五步，加载球加载；将三位四通电磁阀（83）调整到A口-P口相通位置，启动高压泵组（80），使高压油进入加载液压缸（84）的无杆腔，活塞杆伸出推动压力机（1）的压头（11）与加载球（66）接触并进行加载；

第六步，加载球卸载；待压力传感器（63）检测压力出现峰值F01后，将三位四通电磁阀20调整到B口-T口相通位置，加载液压缸（84）的活塞杆收回，取出较软合金试样；

第七步，更换单质合金试样；用另一件单质合金试样更换已测试过的单质合金试样，使双合金试样结合面（33）伸出剪切边0.1～0.3mm；重复第三步到第六步，得到峰值F02；

第八步，安装双合金试样；用一件双合金试样更换已测试过的单质合金试样，重复第三步到第六步，直至将四件双合金试样（3）做完，分别得到峰值F11、F12、F13、F14；

第九步，计算测试结果：基准力F0=（F01+F02）/2；测试力F1=（F11+F12+F13+F14）/4；结合状态系数X=（F1/F0）×100%，用于评估双金属材料的结合力。