QJ 1372-1988 胶接裂纹扩展力测试方法.pdf

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1、Q.J 中华人民共和国航天工业部部标准QJ 1312-88 跤接裂纹扩展力溺试方法1988-02-29发布1988-10-01实施中华人民共和雷黠天工.!II!部发布中华人民共和富航天工业部部标准QJ1372-88 胶接裂纹扩展力溃j试方法本标准规定了技粘剂受劈裂力对的!在界及止裂裂纹扩展力和环境裂纹扩展力约测试方法c1 术语、符号1. 1 裂纹扩展力G含裂纹物体的裂纹扩展单位E量积(戎长度)济需要的能量。1. 2 张开望裂纹扩展力G, 在劈裂力，即垂直F裂纹表主主灼拉力作用下，使裂纹|时司主直3该技J方向扩漠的Gf主在1.3张开空格界裂纹扩展方马c随对问幸亏增絮，快速断裂p将开始发生菊由t;

2、G1值。1. 4 张开望止裂裂纹扩展力正主a裂纹白扩展到号止扩展过程牛，嚣号好止裂后的G，值。1. 5 环境裂纹扩展力Go scc 受载的含裂纹物体，在军军蚀环境中，经过足够长的时阂，试样不发生态裂的极限张开型袭纹扩展力，那腐蚀环境中刻Gla值。2 设备2.1 试验机(辖度主1%)经定期检主主证理符合JJG139-83(拉J，压力和万能衬斜试验机的妻求，具有自动对中夹吴。最好采窍电iF拉力试验智L。2.2 当不具备电于拉力试验机时，应备有za. 动态应变仪事b. X-Y记录仪zC. 拉力f专惑器，d. 0 -25mm位移计，分辨率。.02m血，线性变1%0 2.3 君主热老化箱e2.4 工具军

3、撤镶c2.5若Ur卡。2.6 游标卡尺精度轧眩目四。2.7 试样隘化专用弹簧夹吴，觅屑J录Ao2. 8 J式肩试样夹兵，见到录Bo航天工业部1988-02 -29批准1988-10-01实施QJ1372-88 S 试样3.1 试祥基体材料试样基体材料可以采用铝合金、织、铁合金等结核样料e一般采用LY12CZ建铝合金，允许思LD5CS代替。但采用其他比程铝合金强度和模量f茸的材料时，应对试样厚爱进行3盘算见然录C)。3.2 等，双悬曹梁(DCB)试样3.2.1 试样基体毛坯材幸斗应符合3.1条短定。将毛坯1m王成主;二板尺寸见图1)。街有金属饭边缘必须平整、无毛剿，枢糙度应小于亏。U飞蓄、芳自旨

4、主要废弃庭弃垒主主主35也全2-5自81 孚扳E交接俘E电主3.2.2.苛跤接面采用窥定的方法进行表jff处理及涂蔑夜。主3无其结规定，应采用藕酸泪被化方法进行表面处理。事.2.3采!fl规定约方注及胶粘挤进行平嵌跤接，经分离摸处除外，如霞1)j专示。罔化后约段层厚度不得小于在.08mm，一段采用厚度为O.18mm每批i式样的狡层厚罢王先差为规定厚度自台土20%。3.2.4 将跤接好幸亏乎被投接件按要2主DT.成DCB拭祥。在试祥倭i表面主!J出主E载镜钉.fL及螺钉子L中乙、线，并由ULo2 QJl喜72-88中6.士。05时87 -4- 0.3 Rhvbn4 15主5356主辛5尺寸在符合

5、应3，i!l.允许宽度尺寸密有2-圈Z等主主双悬臂梁试样注重叶子定撞号的段接体辜，当试验过6件以1.8试样并取得12个0l二的数据后，先在高接采用002 lji开玩会主i式样。试样!手度巨为14mm(戈于于最小到13mm).宽度bXJ2:5mm允许量小王三23mm)嚣，喜事毒费IJ双悬臂梁(CDCB)读祥3, 3.1 参照3.2.1条主在工CDCB式样基体E四川加工余量。3 QJ 1372-88 。.21rI(安-，!;-J354-， 口hREh7+巧4 伞w，、/ 阿8。t、pd 有/ 50主0.52号4主0.15主03主2自主3将自号双悬啻梁试样3.3.2 参氮3.2.2及3.2.3条，较

6、接!Jo工好的CDCB试样基体。建议采用到录A的弹簧夹臭对试样)JDE困化。3.4 试样刻工要求辜1加工过理中不允许技缝过热或损坏，不应使铝屑弄驻波缝，不允许使用冷却液或润滑油。3.4.2 铝合金试样推荐用4也节的苦于锯，以大约4四/，的主主速度玲试样宽度进行粗加工，留余量2- 3 mm，再用5个片的150角约硬凌合金飞镜刀，以1100r/mjn的速度、0.015-0.但5耻;，的进给量进行精卫E二，j连最后宽度尺寸符合商2和望83想要求。表萄粗糙度为;jI3.5 试样数量:式样数量不少于S个。4 。1372-884 试验步骤4.1 用DCB主样测试G1 C及Gla 4. 1. 1 骂起量并，

7、己求应加载于L中，c.、120mm及220mm处的i这伴应支队以样;事度日。后仁民墨微镜测量这两泣的夜星厚度。ifs.军钉子L处狞人向个皇军钉，f:吏胶三产主数小;1裂，山、ffj豁出裂纹。耳用三只显效策建军幸运纹革是点位逞。用非尺测量认力E裁孔中心主自裂纹翁点的雪，郊1JJ苦?裂纹长1支a0 (军Z阪f英国面a的学tJ(!白，参IL吕!l3) 0 4. 1.2 号试样通!CL夹具参!屋，射录B)固定在试基金机，.将文尾部吕i在，保证试样技缝与那载线季宦c4. 1. 3 滚雪主记录仪零1，1;飞及L己录纸运行速率。4. 1. 4 又放农央头移动这宦为2-5mm/m乱，推荐采滚向定自甘-手中速度

8、为2mm/min.当载荷达到山争结肘，埠止扫载参觅图4ilA点)。在记录纸f阪孩记录载砖幸在)J占j丢开信:移(P一二J渔绞。班定并记录峰组载毫Pmax及_Lfl!I!二裂载街Pa()停止bll栽到表纹大体停止扩展约需I- 2 ho建议取停止2日裁后lh的载荷作为三科上L裂载荷。P.N Pintl,I p桐柏A , mm 罔4典骂型的等厚王军悬譬梁试样的p-，兰主线4. 1. 5 将试样式注j;tl:.取芋，在工具显微毛主下夜絮，并标记裂纹尖贯主位置，此时可适当拧紧螺钉，以使两悬臂端骂:中2分离，但不允许裂纹继续开裂c记录没载于L中心线t1J稳定的辛苦纹路击的密离a，司1 重复4.1.41是4

9、.1.5条，尽可能每个试辛辛洲3言rJ5个以;的峰位载前Pmax反止裂载建Pao并接H录D求也l悔?二载慈Pc 0 4.2 用CDCB试祥测试GIC及G1 , 参晃因5.同CDC丑试挥重复4.1.1至4.J. 5条。尽of肯去每个法、样主串i到5号、以上的峰运载蒋、止裂载荷.并求tt:1商界载荷。3 QJ 1312-88 反对l A B乙)E ., mm 图5典型约织部双悬臂梁式样约P一一主主鱼线4.3 用DCB试样深试GI SCC 4.3.1 按3.2条准备i式样。为进行环捷试验，对每个试挥作出标co4.3.2 在i式样M8螺号:孔处拧入两个螺钉，使它们在胶缝处榕荼毒室，参觅恩2及图自。型4

10、.3.3 缓慢而均匀地拧家螺钉，以便使两悬雪梁道主部分离。在螺钉孔中J乙、线划线处测量分骂的边离y，使YiS2.5士。.1盟m，Ij图8所示。4.3.4 每个i式样停放天，参照4.1.5条确定裂纹尖端泣置，作出标记，测量初始裂纹长度a00 4.3.5 将试样放人湿热老化革毒或莫边指定环境中，经过规定的时间后，标记主运纹尖端位置，测量并记录此写的裂纹*吏aSCo 6 QJ 1事72-88事试验结果处理对未经菊市IJ裂纹能试辛辛，删涂第个峰组载荷数据。事.1DCB试样豹计算辜.1.1计算最大裂纹扩展力Gr础，单位为N/CffiQG ,_v = 4Pmax r 3 (a+o.6H)2. lmax =

11、-一一-一一.r一一一一一?二一一:.+-1 . (1) Eb、H:lH . 主主中:P max -一裂纹扩展过程中的最大载菊，或称海4宦载荷，r词，E 试持基体材料自弹坠模量，对铝合金E=7.1 x 10MP., 一一试样宽度，cm; a一一裂纹长度.r裂纹端，但至IJIJ日载法钉子L中心向距离，cm, H一一单件试样基体灼实际厚度，c由35. 1.2 计算?搭界裂纹扩展力Gjc，单位为江/Cffi(lG4FJ，3(a十0.6日21、C :一一-一.l .雹+ -;-:- I . . (2) E各2飞H3H .J 式中:P c 接附隶D求得的l路界载苟，N o 5. 1.3 计算丰幸运裂纹扩

12、展为Ga，单位为到jcmoGT : 4 P al r.二-一-.Eb C(a， + 0.6H), 1、+一:-J . .( 3 ) H日式中:P a -式签机停止)0载1h后的载1霉，N J a 试验机号2日载1h后的裂纹长度.c血。5.1.4 计算环委裂纹扩展力GISCC，单位为到/CffiG1 sc C a径哩pe一门口三BE- b一串-+ 吃u-C EFS -a z-H一门UF-nb 2-E 飞主式中，Y施力点张开位移参见oo6).c缸，标准中取Y=0.25土O.01c盟，as c -一在规定环境中并经规定对|睹的辈革纹长度，Cffi 5.2 CDC B试草草计算5.2.1 计算最大裂纹

13、扩展力Grm吨，单位为N/Cffio Glm._v: 4. Pma 1 max -一一-一一一-m. . ( 5) E仨2式中:ml一-CDCB试样约斜削比，cm -1 , m = (3归+仇8日)2jH+1 j丑3。辜.2.2计算i搭界裂纹扩展力Gr c ，单位为到/c围。 QJ 1372-88 GTI=4PC2 1 C =一一一一一-m. . . H . . ( 6) Eb2 5.2.3 计算止裂裂纹扩展力GI lI.，拳生为飞!c盟。4 P a 2 G 1 a =一一一一而y. . . ( 7) Eb 军.3试验结果的算术平均值及标准差计篝军.3.I 全部试祥的各项ill!J试结果的半均

14、信X按下式计算，取王生有效数字。 X, x 二二L一一一. ( 8) 2 式中;X i一一每个试样均每次试验结果事2一一全部法样的总试验次数。5.3.2 全部试样的各二臣费毒试结果的标准差5按下式计算。取二位有放数字。 (X, - X)2 i =1 s H ., . ( 9) 组IS 试验报告试验报告应包括下列内容z8. i式盐勇技粘邦j名称、牌号、批号、生严、生产自黠、校膜11=度或胶潦配帘i日骂吕及粘度g盔1式垃用金属材料的牌号、规格、合格iiE号gc. 式样翻j作王立或工Z规程代号，d. 式撞击言试撑存放的环境条件及存放时间$e. 试验日期、试验环境握，雯、程度参i 试垃设备壁号，忘记录

15、纸各座标E童文比例事i 试埠号、试享享实际尺寸、夜层厚度，i. hIl载速率、每个试样位单/队的GI ma.x、GIC、，僵3我G1SCC徨Sj. G1 c. Gr a. G1SCC的最大徨、最小值1k算求平均1匾，标准差，缸.试样破坏惶质，被据需雯包括对下述各破坏情况的面军8分比她结诗篷s胶层内聚破坏，接触破坏(指辈辈蟆间或胶模与康胶阔的破坏)、空腔、夜在的对金属的粘附破坏，1. 试验奏、审核者。8 A QJ 1312-88 黝录ACDCB试样墨化用弹簧夹具(参考件一一一一一一一一-B 主鱼盈墨皇直垒墨寸9 QJ 1372-88 附录漠试用的试样夹真参考伶B 一1起、nw年由U史二，、叫同2

16、 4-3 注岱全部霉件材料为6号锅.HB 230-250 4o!lXl t夹灵.f吏兵与此梧同。10 QJ1372-88 附录E试样厚度的建算参考件)对于主与质对称的试样基体，最小允许思变H可接下式计算:H三旦L. (C 1) V b.s 式中，H一-:i垂直子去支援面的试样基体厚度，c白，T一一段缝开裂最大载蓓的150%，剖，a一一最大载街峙的裂纹长度，c白b一一胶接*试样宽度.cm; s一一试祥基体材料屈服极限或比例极F白，单泣为MPa 对fCDCB试样，经主式验算后，还需算出m渲参见5.2.1条)，式(5)巾盘古H应大于(Cl)式求E己的泣。11 。J1372-88 附录Di法界载荷PC

17、剖确定参考伶)在试善生记录曲线上，通过原点歪-条害;线。P5其斜率(Pj!J.)，由(01)式表示2(P /!J. )5 =0.95 (P j!J.)号.，. . (Ol) 式中，(P!J.)，一-记录曲线起始部分切线OA的斜率，见图Dlo这记王曲线苟起委主部分往往出理轻教约非线炖，死予.l!J1III革计。但高精度地稳定这一制字又是很重要埠。为此可倍翔先拯载再恕载再是减小这种非线哇，亘预左边盖章在-最大1直三只能超过?击军司拘p，前二去之。P 3 A 自HD1 PC治确定若在P，点之前存一载苦苦超过鸟，则取该载荷为Pc，否则P，&PPco附加说明，本标准由能天工泣部七二八所提出。本标准g北京航空学院、航天部七5三所、部共同起草。12