试验系统中的剪切刀具为平直刀口采用强度高,硬度较大,高淬透性和耐磨性的r12MoV材料,微型剪切试验的夹具,在剪切时要能稳固地夹持住试样。一个试验点剪切完后,必须能控制试样在夹具中前后移动,并且移动的距离能直接测量,即剪切间距可大可小。微型剪切试样是一种(1.5±0.02)mm×(1.5±0.02)mm见方的条形试样。
数据采集系统为包括
Sintech30/G试验机和与之相配的计算机系统。
微型剪切试验过程为:将加工好的剪切试样用
4%的硝酸酒精腐蚀以显示焊缝和热影响区;用工具显微镜测量接头各区域的长度,选好试验起始点,母材的剪切间距应比焊缝和热影响区的大,具体大多少应由焊接种类决定;调整与试验装置相连接的计算机系统中软件参数,使得每剪切一点就能直接得到该点的剪切强度、剪切屈服强度和截面压入率;试样放在剪切夹具中,拧紧螺母,开机进行剪切;一点剪切完后,松动螺母,旋转螺旋测微头将试样向前移动一个剪切间距,再次剪切;试样剪切完后,将每一剪切点所得的剪切强度、剪切屈服强度和截面压入率输入到Graftool软件中,进行数据处理,就得到整个焊接接头的性能梯度曲线。45#钢电子束焊焊接接头的微型剪切试验结果见表1。
此试验系统适用于焊接接头的性能测试,也可用于任何非均质材料任意狭窄区域内的机械性能评定。目前,利用多试样变起点法,此试验系统的剪切间距可达0.1mm。
表 1 45#钢电子束焊焊接接头的微型剪切试验数据
坐标/mm
t
0.2/MPa
t
b/MPa
a
/%
剪切区域
坐标
/mm
t
0.2/MPa
t
b/MPa
a
/%
剪切区域
-
3.00
419
241
24.86
母材
-0.50
822
559
26.36
焊缝
-
2.75
430
232
18.18
母材
-0.25
836
565
15.85
焊缝
-
2.50
408
222
20.01
母材
0.00
924
608
10.98
焊缝
-
2.25
428
230
20.98
母材
0.25
588
309
19.41
焊缝
-
2.00
420
235
21.70
母材
0.50
751
508
16.22
焊缝
-
1.75
457
320
15.01
热影响区
0.75
554
425
16.32
焊缝
-
1.50
416
246
18.84
热影响区
1.00
475
291
21.16
热影响区
-
1.25
475
260
18.71
热影响区
1.25
420
234
20.70
热影响区
-
1.00
538
414
12.71
热影响区
1.50
431
241
21.80
热影响区
-
0.75
858
791
12.85
焊缝
1.75
428
249
20.73
热影响区