机械性能试验
剪切试验
测定接头或材料的抗剪强度与拉伸剪切强度
1测试概述
剪切试验通过单搭接拉伸、双剪切或冲切等方式使试样承受剪切应力,测定其抗剪强度。胶粘剂接头、软钎焊接头、焊点及复合材料层间均广泛采用拉伸剪切试验评定连接可靠性。
2测试目的
- 测定胶粘剂粘接接头的拉伸剪切强度
- 评定软钎焊、点焊接头的抗剪承载能力
- 比较不同胶种、工艺参数的连接效果
- 为接头设计与工艺验证提供剪切强度数据
3适用标准
GB/T 7124-2008
胶粘剂 拉伸剪切强度的测定(刚性材料对刚性材料)
ISO 4587:2003
Adhesives — Determination of tensile lap-shear strength of rigid-to-rigid bonded assemblies
ASTM D1002/D1002M-10(2019)
Standard Test Method for Apparent Shear Strength of Single-Lap-Joint Adhesively Bonded Metal Specimens
GB/T 6400-2007
金属材料 软钎焊接头的抗剪试验方法
注:以上为行业常用参考标准,具体执行标准以受托实验室现行有效版本及 CNAS/CMA 认可范围为准。
4测试方法与流程
4.1 样品准备
- 单搭接试片:金属薄板按标准尺寸搭接,胶层厚度0.1~0.3mm
- 被粘面经打磨、脱脂等表面处理,按工艺固化
- 每组≥5件,标注搭接长度与胶层厚度
- 试验前测量搭接宽度与厚度
4.2 测试条件与参数
| 参数项 | 要求/范围 | 说明 |
| 搭接长度 | 12.5 mm | 金属单搭接标准 |
4.3 测试步骤
- 测量试片搭接尺寸,记录胶层状态
- 将试样夹持于万能试验机,加垫片对中以减小偏心
- 设置加载速率(10mm/min),启动拉伸
- 记录最大破坏载荷
- 观察破坏模式(内聚破坏/界面破坏/被粘物破坏),计算剪切强度
5主要设备与仪器
- 电子万能材料试验机
- 单搭接拉伸剪切夹具及对中垫片
- 表面处理与固化设备
- 数显卡尺
6结果与判定
主要结果参数
- 拉伸剪切强度 τ = 最大力 / 搭接面积 (MPa)
- 破坏载荷 F_max (N)
- 破坏模式:内聚破坏、界面破坏、混合破坏
判定依据
以平均剪切强度与胶种、接头技术要求对比;破坏模式以界面破坏占比过高判定工艺不良。平均值须达标且离散度满足要求。
7注意事项
安全提示:高强度胶接试片断裂时弹射,试验机须加防护;化学试剂溶剂注意通风防火。
- 搭接偏心引入弯曲,必须用对中垫片
- 表面处理质量对强度影响极大,须固化控制
- 胶层厚度、固化条件须与生产工艺一致
- 破坏模式判读比强度数值更能反映工艺问题
- 湿热老化后剪切强度另需按老化条件测定