附录C 结构胶接耐久性楔子快速测定法
C.1 适用(yòng)范围及应用(yòng)条件
C.1.1 本方法适用(yòng)于结构胶耐久性能(néng)的快速复验与评定。
C.1.2 采用(yòng)本方法进行耐久性能(néng)检验的结构胶应符合下列条件:
1 该结构胶已通过胶體(tǐ)性能(néng)、粘接能(néng)力、耐老化作用(yòng)及耐長(cháng)期应力作用(yòng)的检验;
2 被检验的样品来源于批量生产的结构胶的随机抽样。
C.2 仪器、设备及工具
C.2.1 适用(yòng)的仪器、设备及工具应包括:
1 湿热老化试验箱;
2 工具显微镜或5倍~20倍放大镜;
3 游标卡尺,精度為(wèi)0.002;
4 楔子推进装置的,匀速要求,应為(wèi)(30±5)mm/min;
5 划针,应能(néng)在不锈钢表面划出显著的划痕;
6 铜鎚;
7 台钳(必要时)。
C.2.2 湿热老化试验箱,其性能(néng)应符合现行國(guó)家标准《湿热试验箱技术条件》GB 10586的要求。湿热箱内环境条件应為(wèi)(50±2)℃、(95~100)%RH。
C.3 楔子制备
C.3.1 制作楔子的材料,不得与结构胶发生電(diàn)解、锈蚀及其他(tā)化學(xué)反应作用(yòng)。
C.3.2 本方法推荐采用(yòng)2Cr13不锈钢制作楔子,当有(yǒu)使用(yòng)经验时,也允许采用(yòng)LY12CZ铝合金制作。不锈钢楔子经清理(lǐ)洁净后可(kě)以反复使用(yòng)。
图C.3.3 楔子形式及尺寸(mm)
C.4 试板及试件制作
C.4.1 试件由胶接试板加工而成,并应符合下列规定:
1 用(yòng)3mm厚的不锈钢板材,加工成160×160的试板两块,经粘合后可(kě)制作试件5个(图C.4.1);
2 试板表面在涂胶前应经表面处理(lǐ),处理(lǐ)方法应符合该胶粘剂使用(yòng)说明书的规定。若使用(yòng)说明书未作出规定,应采用(yòng)喷砂法处理(lǐ);
3 按所采用(yòng)结构胶的胶接工艺胶接试板,但胶接前应注意先在非胶接區(qū)放置好防粘膜(图C.4.1)。防粘膜可(kě)用(yòng)厚度小(xiǎo)于0.1mm的聚四氟乙烯薄膜制作。
图C.4.1 试板形式和尺寸
4 粘合后的试板,应在(23±2)℃温度条件养护7d。到期时,将试板按图C.4.1的要求加工出5个试件。试件加工时不允许使用(yòng)冷却液,以保证胶层不受油污侵蚀;应控制切削速度,使试件表面温度不超过60℃。
C.4.2 若有(yǒu)使用(yòng)经验,允许不用(yòng)试板加工试件,而直接采用(yòng)3mm×25mm×160mm的钢片制作试件。
C.4.3 试件胶层的厚度量测应符合下列要求:
1 每一试件至少需要在3个不同位置的测点来量测胶层厚度;
2 每个测点分(fēn)别在其两侧各读数一次,并精确至0.01mm;
3 取3个测点总平均值作為(wèi)该试件胶层厚度标准值。
C.4.4 试件数量,应按每一型号结构胶的试件总数(3mm×25mm×160mm)不得少于20个确定。
C.5 试验步骤
C.5.1 在试件非胶接區(qū)端部,取出防粘膜,塞进楔子,直至楔子顶端与试件平齐(图C.5.1),用(yòng)楔子推进装置顶入楔块时,不允许有(yǒu)大的冲力,也不允许造成塑性变形。
C.5.1 试件与楔块示意图
C.5.2 用(yòng)工具显微镜或放大镜观察试件两侧胶體(tǐ)裂缝的位置,并以划针划出明显标记。
C.5.3 用(yòng)游标卡尺测量楔子与试件两夹板接触点至划線(xiàn)标记处的距离,以mm计,并以两侧量值和的平均值作為(wèi)初始裂缝長(cháng)度lo。和相差大于5mm,则该试件作废。
C.5.4 将试件置放于温度為(wèi)(50±2)℃、相对湿度為(wèi)95%以上的湿热老化箱中保持240h(10d)。每24h(1d)取出试件观察其裂缝尖端位置一次,并做好划線(xiàn)的标记。同时,测量楔块与试件两夹板接触点至划線(xiàn)标记的距离,以mm计,并分(fēn)别记為(wèi)lF1、lF2……lF9;第10次记录的lF10,即最终裂缝長(cháng)度,改记為(wèi)lF。
C.5.5 将经过240h(10d)湿热处理(lǐ)的试件剥开,观测裂缝的破坏形式,确定是内聚破坏、粘附破坏还是混合破坏,并做好详细记录。
C.6 试验结果整理(lǐ)
C.6.1 按下式计算平均裂缝伸長(cháng)量△l,如图C.6.1所示。
△l=lF–lo (C.6.1)
图C.6.1 裂缝开展示意图
C.6.2 根据10次量测的裂缝△li值,绘制△li–t曲線(xiàn)图(l為(wèi)试验时间,按h或d计)。
C.7 试验结果的评定
C.7.1 试件破坏形式及其正常性判别应符合下列规定:
1 破坏形式的划分(fēn):
(1)内聚破坏:沿胶粘剂内部破坏;
(2)粘附破坏:沿胶粘剂与楔子界面破坏;
(3)混合破坏:粘合區(qū)内出现两种破坏形式。
2 破坏形式的正常性判别:
(1)当破坏形式為(wèi)结构胶内聚破坏,或虽出现混合破坏,但内聚破坏形式的破坏面积占粘合面积的75%以上,均可(kě)判為(wèi)正常破坏;
(2)当破坏形式為(wèi)粘附破坏,或粘附破坏面积大于25%时,均应判為(wèi)粘结不良破坏。
C.7.2 当结构胶的试验过程表现及试验结果符合下列要求时,应判為(wèi)耐久性快速检验合格:
1 △l–t曲線(xiàn)走势很(hěn)快平稳,且渐近于水平線(xiàn);
2 经湿热老化后的裂缝伸長(cháng)量△l不大于15mm。
C.8 试验报告
C.8.1 楔子试验报告应包括下列内容:
1 试验项目名称;
2 试样来源
(1)不锈钢板的牌号、规格及表面处理(lǐ)方法;
(2)结构胶的品种、型号和批号;
(3)抽样规则及抽样数量;
3 试件制备方法及养护条件;
4 试件编号及试件尺寸;
5 试验环境和条件;
6 试验设备的型号及检定日期;
7 试件老化后的裂缝扩展状态描述及主要试验现象;
8 试验结果整理(lǐ)和计算;
9 合格评定结论;
10 试验人员、校核人员及试验日期。