本發(fā)明屬于符合金屬材料性能測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及用于界面結(jié)合強度測試的設備，以及利用該設備實現(xiàn)的界面結(jié)合強度的測試方法。

背景技術(shù)：

釬焊式熱交換器所用的鋁鋼復合帶材是由鋁、鋼雙金屬復合而成的復合帶材，其成品厚度為1.3mm～1.6mm之間，包覆鋁層厚度在0.075mm～0.1mm之間，由于包覆鋁層厚度非常薄，采用常規(guī)的拉剪、撕裂、壓剪等評價界面結(jié)合強度的方法，鋁層會發(fā)生斷裂，難以評價，故現(xiàn)有技術(shù)中對釬焊用鋁鋼復合帶材的界面結(jié)合強度的評價只能采用彎曲試驗，但該彎曲試驗方法只能定性檢測評價鋁鋼界面結(jié)合強度是否符合要求，對于需要定量判定結(jié)合強度的實驗研究并不適用。

本發(fā)明的宗旨和原理是，由于鋁鋼復合帶材最終的用途是在其上釬焊散熱翅片，本發(fā)明在工業(yè)釬焊制度條件下，在鋁鋼復合帶材鋁側(cè)釬焊一層4343/3003的鋁合金復合板，厚度為1mm～4mm，4343厚度占總厚8％～15％，由于加厚了鋁鋼復合帶材鋁側(cè)的厚度，從而保證使用傳統(tǒng)的撕裂等方法來定量評價界面的結(jié)合強度。但傳統(tǒng)的撕裂方式鋁鋼撕裂角在撕裂過程中不穩(wěn)定，大小變化，導致檢測結(jié)果波動幅度大，結(jié)果不可靠，且不同批次材料間很難進行對比。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的是提供一種用于界面結(jié)合強度測試的設備，以解決傳統(tǒng)的撕裂方式鋁鋼撕裂角在撕裂過程中不穩(wěn)定，導致檢測結(jié)果波動幅度大， 結(jié)果不可靠的技術(shù)問題。

本發(fā)明的第二目的是提供一種鋁鋼復合帶材界面結(jié)合強度測試方法，以解決目前不能利用撕裂方式對鋁鋼復合帶材的界面結(jié)合強度進行測試，以及傳統(tǒng)的撕裂方式鋁鋼撕裂角在撕裂過程中不穩(wěn)定，導致檢測結(jié)果波動幅度大，結(jié)果不可靠的技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種用于界面結(jié)合強度測試的設備，所述設備對試樣的界面結(jié)合強度進行測試，所述試樣包括相互結(jié)合的第一形成層和第二形成層；所述設備包括：固定裝置、滑動裝置和試樣夾持裝置；

所述固定裝置包括基座、第一軸承座、第二軸承座、第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸；所述第一軸承座固定在所述基座上，所述第一轉(zhuǎn)軸安裝在兩個位置相對的第一軸承座之間；所述第二軸承座固定在所述基座上，所述第二轉(zhuǎn)軸安裝在兩個位置相對的第二軸承座之間；所述第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸相互平行設置；

所述滑動裝置包括導軌和滑輪；所述導軌與固定裝置的基座固定連接；所述導軌限定所述滑輪沿導軌移動；

所述試樣夾持裝置包括底盤和壓板，滑動裝置的滑輪固定在所述底盤的下部；所述壓板包括第一壓板和第二壓板，所述第一壓板安裝在底盤的一端，用于將試樣的一端固定在所述底盤；所述第二壓板安裝在底盤的另一端，用于將試樣的另一端的第一形成層或第二形成層固定在所述底盤；

所述第一轉(zhuǎn)軸與底盤之間的距離略大于試樣的厚度，所述第二轉(zhuǎn)軸與底盤之間的距離大于第一轉(zhuǎn)軸與底盤之間的距離。

本發(fā)明如上所述的用于界面結(jié)合強度測試的設備，進一步，所述試樣夾持裝置還包括刻度尺，所述刻度尺固定在所述底盤，用于測量鋁鋼層分離位置變化的距離。

本發(fā)明如上所述的用于界面結(jié)合強度測試的設備，進一步，所述第一壓 板和第二壓板分別通過螺栓固定在所述底盤。

本發(fā)明如上所述的用于界面結(jié)合強度測試的設備，進一步，所述試樣包括加強層和鋁鋼復合帶材，所述加強層與鋁鋼復合帶材的鋁層釬焊連接；所述加強層和鋁鋼復合帶材的鋁層為第一形成層，鋁鋼復合帶材的鋼層為第二形成層；或者所述加強層和鋁鋼復合帶材的鋁層為第二形成層，鋁鋼復合帶材的鋼層為第一形成層。

本發(fā)明如上所述的用于界面結(jié)合強度測試的設備，進一步，所述加強層為鋁合金復合板。優(yōu)選地，所述鋁合金復合板為4343鋁合金與3003鋁合金的復合板。

為了實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供一種鋁鋼復合帶材界面結(jié)合強度測試方法，所述方法利用如上任一項所述的用于界面結(jié)合強度測試的設備進行，包括以下步驟：

步驟1，試樣制備；在鋁鋼復合帶材的鋁層一側(cè)釬焊加強層形成待測試樣，試樣寬度為d；所述加強層和鋁鋼復合帶材的鋁層為第一形成層，鋁鋼復合帶材的鋼層為第二形成層；優(yōu)選地，所述加強層為4343鋁合金與3003鋁合金的復合板；

步驟2，固定試樣；通過預制使試樣一端的第一形成層與第二形成層分離，將試樣第一形成層與第二形成層開始分離位置設置在第一轉(zhuǎn)軸下方，試樣形成層未分離的一端通過第一壓板固定在底盤；試樣形成層分離的一端的第一形成層繞過第二轉(zhuǎn)軸，試樣形成層分離的一端的第二形成層通過第二壓板固定在底盤；使用萬能力學機對試樣形成層分離的一端的第一形成層施加恒定力，速度為v；

步驟3，結(jié)果計算，當試驗穩(wěn)定后，第一形成層與第二形成層的夾角為β，則鋁鋼界面結(jié)合強度按下式計算，F(xiàn)結(jié)合＝F·sinβ/d。

本發(fā)明的有益效果是：

利用本發(fā)明截面結(jié)合強度測試設備對試樣進行測試時，開始檢測時鋁鋼撕裂角α隨著試樣的移動逐漸變?yōu)榉€(wěn)定撕裂時的β角，穩(wěn)定撕裂狀態(tài)是鋁鋼界面開始分離，且β角在穩(wěn)定撕裂過程中穩(wěn)定變化范圍≤5％的狀態(tài)，使得檢測結(jié)果穩(wěn)定可靠、不同批次材料的結(jié)合強度結(jié)果可比性強。

由于在鋁鋼復合帶材的鋁層一側(cè)釬焊加強層，克服了釬焊式熱交換器用鋁鋼復合帶材包覆鋁層厚度非常薄，采用常規(guī)的拉剪、撕裂、壓剪等評價界面結(jié)合強度的方法，鋁層會發(fā)生斷裂，難以評價的問題。

附圖說明

通過結(jié)合以下附圖所作的詳細描述，本發(fā)明的上述和/或其他方面和優(yōu)點將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，并不限制本發(fā)明，其中：

圖1為本發(fā)明一種實施例的用于界面結(jié)合強度測試的設備在撕裂開始時的示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實施例的用于界面結(jié)合強度測試的設備在撕裂穩(wěn)定時的示意圖；

圖3為本發(fā)明一種實施例的用于界面結(jié)合強度測試的設備的俯視圖；

圖4為本發(fā)明一種實施例的試樣結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、基座；

2、導軌；

3、滑輪；

4、軸承座；

5、轉(zhuǎn)軸；

6、螺栓；

7、底盤；

8、第二形成層；

9、第一形成層；91、3003鋁合金；92、4343鋁合金；93、鋁層；

10、壓板；

11、刻度尺。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的用于界面結(jié)合強度測試的設備及界面結(jié)合強度的測試方法的實施例。

在此記載的實施例為本發(fā)明的特定的具體實施方式，用于說明本發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應解釋為對本發(fā)明實施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請權(quán)利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案。

本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本發(fā)明的構(gòu)思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關(guān)系。請注意，為了便于清楚地表現(xiàn)出本發(fā)明實施例的各部件的結(jié)構(gòu)，各附圖之間并未按照相同的比例繪制。相同的參考標記用于表示相同的部分。

圖1示出本發(fā)明一種實施例的用于界面結(jié)合強度測試的設備，所述設備用于對試樣的界面結(jié)合強度進行測試，所述試樣包括相互結(jié)合的第一形成層9和第二形成層8；所述設備包括：固定裝置、滑動裝置和試樣夾持裝置；

所述固定裝置包括基座1、軸承座4(包括第一軸承座、第二軸承座)、轉(zhuǎn)軸5(包括第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸)；所述第一軸承座固定在所述基座上，所述第一轉(zhuǎn)軸安裝在兩個位置相對的第一軸承座之間；所述第二軸承座固定在所述基座上，所述第二轉(zhuǎn)軸安裝在兩個位置相對的第二軸承座之間；所述 第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸相互平行設置；如圖1所示，第一軸承座的數(shù)量為兩個，第二軸承座的數(shù)量為兩個，并且，第一軸承座之間的連線與第二軸承座之間的連線距離為L。

所述滑動裝置包括導軌2和滑輪3；所述導軌2與固定裝置的基座1固定連接；所述導軌2限定所述滑輪3沿導軌移動；如圖1所示，滑輪的數(shù)量為四個，等間距固定在底盤下方。在一種實施過程中，滑輪的支撐架上具有限位孔，限位孔穿過導軌，同時滑輪與基座接觸，可在基座上滑動行走。

如圖3所示，所述試樣夾持裝置包括底盤7和壓板10，滑動裝置的滑輪3固定在所述底盤7的下部；所述壓板10包括第一壓板和第二壓板，所述第一壓板安裝在底盤的一端，用于將試樣的一端固定在所述底盤；所述第二壓板安裝在底盤的另一端，用于將試樣的另一端的第一形成層9或第二形成層8固定在所述底盤；

所述第一轉(zhuǎn)軸5與底盤7之間的距離略大于試樣的厚度，所述第二轉(zhuǎn)軸5與底盤7之間的距離大于第一轉(zhuǎn)軸與底盤之間的距離。圖1中可以看出，第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸之間的高度差為h。

在本發(fā)明上述實施例的用于界面結(jié)合強度測試的設備中，所述試樣夾持裝置還包括刻度尺11，所述刻度尺11固定在所述底盤7，用于測量鋁鋼層分離位置變化的距離。?？潭瘸吲c第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸在底盤的投影相互垂直設置。

在本發(fā)明上述實施例的用于界面結(jié)合強度測試的設備中，所述第一壓板10和第二壓板10分別通過螺栓6固定在所述底盤7。

在本發(fā)明上述實施例的用于界面結(jié)合強度測試的設備中，所述試樣包括加強層和鋁鋼復合帶材，所述加強層與鋁鋼復合帶材的鋁層釬焊連接；如圖4所示，所述加強層和鋁鋼復合帶材的鋁層為第一形成層9，鋁鋼復合帶材的鋼層93為第二形成層8；或者所述加強層和鋁鋼復合帶材的鋁層為第二形 成層8，鋁鋼復合帶材的鋼層為第一形成層9。

當需要對包括鋁鋼復合帶材的試樣進行測試時，為了實現(xiàn)加強層與鋁鋼復合帶材中鋁層的釬焊連接強度，所述加強層為鋁合金復合板。優(yōu)選地，所述鋁合金復合板為4343鋁合金92與3003鋁合金91的復合板。

利用本發(fā)明上述實施例設備進行鋁鋼復合帶材界面結(jié)合強度測試方法，包括以下步驟：

步驟1，試樣制備；在鋁鋼復合帶材的鋁層一側(cè)釬焊加強層形成待測試樣，試樣寬度為d；所述加強層和鋁鋼復合帶材的鋁層為第一形成層，鋁鋼復合帶材的鋼層為第二形成層；優(yōu)選地，所述加強層為4343鋁合金與3003鋁合金的復合板；

步驟2，固定試樣；通過預制使試樣一端的第一形成層與第二形成層分離，將試樣第一形成層與第二形成層開始分離位置設置在第一轉(zhuǎn)軸下方，試樣形成層未分離的一端通過第一壓板固定在底盤；試樣形成層分離的一端的第一形成層繞過第二轉(zhuǎn)軸，試樣形成層分離的一端的第二形成層通過第二壓板固定在底盤；試驗開始時，第一形成層與第二形成層的夾角為α(如圖1中示出)，使用萬能力學機對試樣形成層分離的一端的第一形成層施加恒定力，速度為v；

步驟3，結(jié)果計算，當試驗穩(wěn)定后，第一形成層與第二形成層的夾角為β，則鋁鋼界面結(jié)合強度按下式計算，F(xiàn)結(jié)合＝F·sinβ/d。

利用本發(fā)明截面結(jié)合強度測試設備對試樣進行測試時，開始檢測時鋁鋼撕裂角α隨著試樣的移動逐漸變?yōu)榉€(wěn)定撕裂時的β角(如圖2中示出)，穩(wěn)定撕裂狀態(tài)是鋁鋼界面開始分離，且β角在穩(wěn)定撕裂過程中穩(wěn)定變化范圍≤5％的狀態(tài)，使得檢測結(jié)果穩(wěn)定可靠、不同批次材料的結(jié)合強度結(jié)果可比性強。

由于在鋁鋼復合帶材的鋁層一側(cè)釬焊加強層，克服了釬焊式熱交換器用鋁鋼復合帶材包覆鋁層厚度非常薄，采用常規(guī)的拉剪、撕裂、壓剪等評價界 面結(jié)合強度的方法，鋁層會發(fā)生斷裂，難以評價的問題。

上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進行各技術(shù)特征之間的其它組合，以實現(xiàn)本發(fā)明之目的為準。