[实用新型]用于检测爆炸焊接界面动静态拉伸力学性能的半圆盘试样

说明书

本实用新型涉及一种用于检测爆炸焊接界面动静态拉伸力学性能的半圆盘试样，属于界面力学性能测试技术领域。所述半圆盘试样是由两块尺寸相同的板材通过爆炸焊接形成的半圆形复合板，爆炸焊接界面与半圆形复合板的对称轴重合，位于半圆形复合板平面端的爆炸焊接界面处加工有长条形切口。所述半圆盘试样能够确保在动态加载过程中的失效主要发生在爆炸焊接界面处，结合霍普金森压杆实验装置技术和超高速数字摄相机可以实现爆炸焊接界面的动静态拉伸力学性能的测试及其失效机理研究，为获得良好的爆炸焊接复合板及降低产品的废品率、提高产品的质量和寿命有着重要的参考价值。

技术领域

本实用新型涉及一种用于检测爆炸焊接界面动静态拉伸力学性能的半圆盘试样，属于界面力学性能测试技术领域。

背景技术

随着科技发展，爆炸焊接复合材料已被广泛应用于航空航天、石油、化工、造船、机械、电子、电力等工业工程领域。其中，爆炸焊接是可以把物理和化学性能相同、相近及相差悬殊的金属进行组合，甚至可以把不能或难于制成的产品进行组合到一起的有效手段。爆炸焊接的焊接质量主要以爆炸焊接不同板材复合界面的抗拉、抗剪、抗弯曲强度，复合板界面的结晶脆化程度，以及复合板的硬度、抗腐蚀能力的变化等来衡量。

目前对爆炸焊接复合板的复合界面的力学性能研究主要在静态力学方面，迫于爆炸焊接复合板的尺寸限制没有合适的实验方法研究动态力学性能，所以还很少见关于双金属爆炸焊接复合板材在不同的应用环境下焊接界面动静态拉伸力学性能的研究。在工业的生产应用当中，焊接界面强度是衡量焊接质量的一个重要标准，则有必要研究爆炸焊接界面的动态力学性能和动态加载条件下的断裂行为及损伤演化机理。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于检测爆炸焊接界面动静态拉伸力学性能的半圆盘试样，通过创新性地设计带有切口的半圆盘试样，结合霍普金森压杆实验装置技术(SHPB)和超高速数字摄相机(DIC)对爆炸焊接界面的动态加载过程进行监测，能够实现对爆炸焊接界面动静态拉伸力学行为的研究，提高了爆炸焊接界面动静态拉伸力学性能研究水平和应用范围。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

用于检测爆炸焊接界面动静态拉伸力学性能的半圆盘试样，所述半圆盘试样是由两块尺寸相同的板材通过爆炸焊接形成的半圆形复合板，爆炸焊接界面与半圆形复合板的对称轴重合，位于半圆形复合板平面端的爆炸焊接界面处加工有长条形切口。

长条形切口的尺寸可以根据试样中板材的性能进行相应的调整，主要是确保试样在动静态拉伸的过程中使拉伸作用力主要集中在爆炸焊接界面处，从而能够在爆炸焊接界面处发生断裂失效；另外，两块板材的材质可以相同，也可以不相同。

进一步地，半圆形复合板平面端的直径(或者试样的长度)记为D，则长条形切口的深度(即沿试样爆炸焊接界面方向加工的切口深度)为0.2mm～1/6D，长条形切口的宽度(即沿试样长度方向加工的切口宽度)为0.2mm～1mm。

进一步地，半圆形复合板的高度为半径，即D/2；半圆形复合板的厚度记为H；则H＝5mm～10mm，D＝10mm～20mm。

利用霍普金森压杆实验装置对经过不同温度下热处理的试样进行不同应变率下的加载测试，并利用超高速数字摄相机对动态加载及其失效过程进行监测，其中入射杆对于试样未加工长条形切口一端的施力点位于爆炸焊接界面处，透射杆对于试样加工长条形切口一端的两个施力点对称位于爆炸焊接界面两侧(两个对称施力点距离爆炸焊接界面的距离优选为5mm～6mm)；通过对监测所获得的数据进行后续处理，可以实现对爆炸焊接复合板不同热处理后界面动静态拉伸力学性能及其失效机理的评估。

有益效果：