Разрушение клеевых соединений металлов

Для клеевых соединений металлов ГОСТ 14759—69 предусматривает испытание на сдвиг растяжением образцов в виде двух пластин размером 2 X 20 X 60 мм, склеенных между собой с одинарной нахлесткой длиной 15 мм (рис. УП,1). Для удобства закладки и фиксации образцов в специальном приспособлении для склеивания, предотвращающем их перекос и смещение нахлестки, рекомендуется длину каждой склеиваемой пластины выдерживать с точностью 0,15 мм, а ширину — с точностью 0,2 мм. Образцы устанавливают на испытательной разрывной машине соответствующей мощности таким образом, чтобы расстояние между зажимами составляло 50 2 мм, а нахлестка образца располагалась между зажимами симметрично. Продольная ось образца должна совпадать при испытании с направлением растягивающего усилия. Испытания проводят при скорости движения нагружающего зажима 10 мм/мин до разрушения образца. Разрушающее напряжение при сдвиге определяют по формуле [c.114]

Длительная прочность в настоящее время определяется только для клеевых соединений металлов. Испытания проводят при длительном статическом нагружении растягивающим усилием образцов с односторонней нахлесткой по ГОСТ 14759—69. Обычно для определения длительной прочности при сдвиге применяют машины рычажного типа. Условный предел длительной прочности определяют, проводя последовательные испытания при различных постоянных нагрузках вплоть до разрушения образца и вычисляя среднее по площади склеивания напряжение сдвига, вызывающее разрушение за определенное время (обычно 500 ч). [c.119]

Испытания проводят для клеевых соединений металлов при сдвиге или отрыве на образцах, указанных в ГОСТ 14759—69 или ГОСТ 14760—69, и несимметричных знакопостоянных циклах нагружения растягивающими нагрузками. Испытательная машина должна производить нагружение с частотой 1000—3000 циклов/мин и коэффициентом асимметрии цикла 0,1. Контрольные испытания образцов проводят при заданном напряжении до достижения определенного числа циклов нагружения (обычно ЮХ Ю )- Для определения предела усталости испытания проводят при различном числе циклов нагружения до разрушения образцов. [c.119]

Данные о зависимости прочности на удар от формы и размеров образцов в литературе немногочисленны. Некоторые сведения о прочности на удар клеевых соединений дуралюмина при различной форме образцов приводятся в работе Б. И. Паншина. Л. П. Котовой и Н. П. Осиповой . Были проведены испытания на удар при неравномерном отрыве образцов дуралюмина (см. рис. 171), склеенных клеями БФ-2 и ПУ-2. При температуре испытания 20 °С работа разрушения образцов с увеличением толщины приклеенного листового материала от 1 до 3 мм возрастает на 15—20%. При температуре испытания 60°С для клея ПУ-2 с увеличением толщины металла также наблюдается незначительное увеличение ударной вязкости. У клея БФ-2 зависимость в этих условиях нарушается с увеличением толщины приклеенного металла до 3 мм прочность уменьшается почти на 40%. Эти данные показывают, что при испытаниях на удар проявляются такие особенности поведения клеевых соединений металлов, которые не выявляются при статическом нагружении. Метод испытания на ударный изгиб (рис. 170, г) является более жестким, чем при других схемах нагружения. [c.412]

Длительная прочность определяется только для клеевых соединений металлов и проводится при длительном статическом нагружении растягивающей нагрузкой образцов с односторонней нахлесткой по ГОСТ 14759—69. Предел длительной прочности определяют, проводя последовательные испытания при различных постоянных нагрузках вплоть до разрушения образца и вычисляя среднее по площади склеивания напряжение сдвига, вызывающее разрушение за определенное время (обычно 500 ч). [c.243]

Чувствительность к воде адгезионных связей для большого числа соединений различных материалов больше чувствительности когезионных связей. В частности, длительная прочность связующего в воде составляет до 80%, а прочность соединения стекловолокно— связующее — от 20 до 65% длительной прочности в сухом состоянии [12]. Как уже отмечалось, одной из причин этого являются остаточные напряжения, возникающие в соединении при отверждении. Они могут составлять 35% и более от кратковременной прочности [21], и в их присутствии адсорбционное действие воды резко усиливается. Концентрация напряжений у поверхности алюминия в соединениях на эпоксидных клеях ведет к возникновению микротрещин, по которым проникает вода [116]. Из других данных, основанных на изучении в электронном сканирующем микроскопе поверхности разрушения в воде клеевых соединений металлов, следует [58], что даже если магистральная трещина зарождается в клеевом шве, она при неравномерном отрыве неизбежно переходит на границу раздела. Вода вызывает сольволиз АЬОз и диффузию ионов АЮг в водную среду. По мере насыщения воды этими ионами идет высаживание А1(0Н)з и дальнейший сольволиз. Алифатические амины (отвердители эпоксидных клеев) диффундируют из клеевого шва и ускоряют этот процесс. Подобный процесс идет и в соединениях натриевосиликатного стекла. Сравнительно кратковременное увлажнение приводит к полной потере прочности соединений этого стекла на сополимере этилена с тетрафторэтиленом, тогда как прочность соединений пи-рекса снижается только вдвое [117]. О разрушении адгезионных связей в воде можно судить также по энергии отрыва полимера от стекловолокна, определяемой по прочности, и при наблюдении соединения в поляризованном свете [118]1 Время, требуемое для снижения энергии до минимального значения, зависит только от окружающей среды, а не от способа подготовки субстрата перед склеиванием. [c.191]

Подготовка поверхности под склеивание является одной из наиболее ответственных операций технологического процесса склеивания. От этой операции зависит не только адгезионная прочность клеевых соединений, но и степень защиты металлов от коррозии. Идеальной можно считать такую подготовку поверхности, при которой наблюдается когезионное (по клею) разрушение клеевых соединений как непосредственно после склеивания, так и под действием эксплуатационных факторов. [c.156]

Применение грунта, наносимого на металл, при склеивании металла с резиной обеспечивает сохранение свойств клеевых соединений при воздействии корродирующих агентов, например солевого тумана. В отсутствие грунтовки разрушение клеевых соединений происходит по границе раздела клей—. металл [296]. Нанесение адгезионного грунта А-187 на поверхность стали улучшает водостойкость клеевых соединений, выполненных эпоксидным клеем на основе диановой эпоксидной смолы, отверждаемой третичными аминами (рис. 4.2) [297]. [c.173]

Характер и условия образования окисной пленки на поверхности металла могут существенным образом влиять на качество клеевого соединения. Окисные пленки некоторых металлов являются весьма непрочными, в особенности в толстых слоях, что может привести к разрушению клеевого соединения по окисному слою, а не по клею. [c.18]

Метод испытания длительной прочности при сдвиге предназначен для испытаний клеевых соединений листовых металлов. Сущность метода состоит в определении продолжительности испытания до разрушения клеевого соединения внахлестку при действии [c.470]

Метод определения усталостной прочности при сдвиге клеевых соединений металлов с точечной сваркой основан на определении числа циклов до разрушения образца при различных растягивающих усилиях, вызывающих в клеесварном шве напряжения сдвига (среза). Образец для испытаний представляет собой соединение, выполненное внахлестку с одной сварной точкой в центре нахлестки. Размеры образца приведены на рис. 1У.36. Испытания проводят при несимметричных знакопостоянных циклах напряжений сдвига (коэффициент асимметрии 0,1), создаваемых пульсирующими растягивающими усилиями. [c.484]

При воздействии уизлучения на эпоксидно-полиамидный клей ВК-9 значение т сохраняется близким к исходному до весьма высоких значений поглощенных доз (рис. 73—75). Характер разрушения клеевых соединений преимущественно когезионный. Для этого клея независимо от вида склеиваемых металлов (сплавы АМц и Д16, сталь 20 и др.) при дозах 0,1— 100 кДж/кг наблюдается возрастание т, причем положение максимума определяется мощностью поглощенной дозы излучения. Дальнейшее облучение с мощностью более 0,05 Вт/кг приводит к незначительному уменьшению т при весьма высоких дозах излучения. Начало таких изменений также определяется мощностью поглощенной дозы. Чем выше мощность дозы излучения в интервале от 0,015 до 10 Вт/кг, тем позже происходит уменьшение т до значений ниже исходного. Таким образом, увеличение мощности облучения обеспечивает повышение радиационной стойкости клея ВК-9 до доз 10 МДж/кг и более. Дозе 10 МДж/кг при мощности 10 Вт/кг соответствует снижение т на 5—6%. Облучение с меньшей мощностью (2—5 Вт/кг) снижает величину т при этой же дозе на 8—10%. [c.114]

Трещиностойкость клеевых соединений металлов в СССР определяется при равномерном отрыве по отраслевым нормалям СТП 1-595-11-91—83 Метод испытаний клеевых соединений металлов на трещиностойкость (вязкость разрушения) , РТМ 1.2.092—86 Метод испытаний клеевых соединений металлов на трещиностойкость под действием отрывающих моментов и РТМ 1.2.091—86 Метод испытаний клеевых соединений металлов на длительную трещиностойкость в рабочей среде под действием отрывающих моментов . [c.16]

Кратковременное нагружение. Результаты испытаний адгезионных соединений существенно зависят от скорости нагружения. При определении деформационных свойств, как правило, скорость меньше, чем при испытаниях до разрушения. По разным методам скорость нагружения может колебаться от 1 до 50 мм/мин наиболее часто используется скорость 10—15 мм/ Умин. Влияние скорости нагружения на прочность зависит от упругих свойств клеев. Поскольку эти характеристики, в свою очередь, зависят от температуры, то по мере повышения температуры влияние скорости растет (табл. 1.3). Зависимость прочности от скорости нагружения определяется также напряженным состоянием. Об этом можно судить по рис. 1.27, на котором приведена зависимость прочности клеевых соединений металлов от скорости нагружения при испытании на сдвиг при растяжении и сдвиг при кручении. Чем больше концентрация напряжений (сдвиг при растяжении), тем круче эта зависимость. Для сдвига при кручении справедлива зависимость, вытекающая из обобщенного уравнения Максвелла для однородного напряженного состояния [28] [c.32]

На практике очень важно оценить длительную прочность соединений в атмосферных условиях. Высокую атмосферостойкость (25 лет и более) имеют клееные деревянные конструкции на фенольных и особенно резорциновых клеях после обработки их маслянистыми антисептиками и др. Если на клеевые соединения металлов на эпоксидных клеях действует постоянная нагрузка (до 30% от кратковременной разрушающей), то, по крайней мере, в течение нескольких лет разрушения не происходит в различных климатических районах [9, 29, 35]. Длительная прочность на воздухе ниже, чем в помещении,- видимо, вследствие действия влаги. По некоторым данным, длительная прочность на воздухе составляет 13—20% от длительной прочности в помещении. Попеременное увлажнение и высушивание клеевых соединений древесины, находящихся под постоянной нагрузкой, составляющей около 10% от кратковременной прочности, приводит к снижению прочности [38]., Снижение кратковременной прочности после выдержки коррелирует с влажностью воздуха в период, предшествующий удалению образцов со стенда [9, 29]. [c.53]

Данные о прочности клеевых соединений алюминия на эпоксидном клее ЭПЦ-1 при выдержке их в воде под постоянной нагрузкой приведены в табл. II. 16. При нагрузке, составляющей 30% от кратковременного разрушающего напряжения, снижение прочности за 1,5 года не превышает снижения прочности образцов, выдержанных в воде в течение того же времени без нагрузки. Однако характер разрушения под нагрузкой меняется от когезионного к адгезионному [9, 29]. В электролитах длительная прочность зависит от pH среды и природы аниона кислоты [34]. При pH менее 4 все соединения на эпоксидных клеях быстро разрушаются, а в щелочных средах долговечность соединения определяется составом клея и природой металла. [c.52]

Предельная прочность при сдвиге, достигаемая при склеивании конструкционными клеями, колеблется в пределах от 20 до 25 МПа и определяется прочностью сцепления анодной пленки с поверхностью металла [46]. Кроме того, с повышением жесткости клея прочность клеевого соединения внахлестку на стандартном образце, как правило, снижается вследствие увеличения концентрации напряжений по концам нахлестки. -Разрушение происходит в результате отрыва анодной пленки от поверхности металла. [c.57]

Современные синтетические клеи склеивают все материалы— металлы, пластические массы, каучуки, резины, древесину, керамику, графит, а также эти материалы друг с другом. Клеевые соединения обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными способами механического крепления. Сварные швы, отверстия под заклепки и болты снижают прочность соединяемых материалов, так как в зоне этих швов сосредоточиваются напряжения, ослабляющие конструкцию. Клеевые соединения, как правило, гораздо лучше выдерживают усталостные нагрузки. Если в клепаной или сварной конструкции появляется усталостная трещина, она очень быстро приводит к разрушению изделия. В клеевых соединениях развитие таких трещин существенно замедляется. Кроме того, клеи совершенно незаменимы при изготовлении трехслойных (преимущественно сотовых) конструкций, состоящих из тонких обшивок и легкого заполнителя, обладающих малой массой и высокой прочностью и приобретающих все большее значение в машиностроении и в строительстве. Наконец, при использовании клеев уменьшается масса и значительно упрощается технология изготовления металлических конструкций. [c.7]

При склеивании клеем МАС-1В различных металлов с крем-нийорганическими резинами достигаются вполне удовлетворительные значения прочности клеевых соединений при равномерном отрыве (разрушение во всех случаях происходит по резине) [c.137]

При проектировании клеевых соединений длина и ширина нахлестки должны выбираться с учетом толщины металла. Если при заданной нагрузке разрушение происходит по металлу, то следует увеличить толщину металла или применить более прочный металл. Если же в соединении металл разрушается при нагрузках выше расчетных, можно уменьшить длину нахлестки. [c.192]

Подготовка поверхности склеиваемых металлов имеет очень большое значение. Для обеспечения высоких показателей прочности склеивания необходимо очистить поверхность от различных загрязнений, так как малейшие следы масла или жиров даже от прикосновения рук могут привести к получению некачественного клеевого соединения (разрушение в этом случае произойдет на границе металл — клей). Очистка производится обычно с помощью куска чистой ткани или тампона из ваты, смоченных ацетоном, трихлорэтиленом или другими органическими растворителями. Эффективна обработка в парах растворителей, в частности трихлорэтилена. Эффективными для обезжиривания являются препараты ОП-7 и ОП-10 [10]. [c.198]

ПИИ [172, 173]. Электронные спектры полимера, оставшегося на субстрате, получают, используя для возбуждения рентгеновское излучение. Исследование таким способом результатов разрушения при отслаивании клеевых соединений алюминия на полиуретановом и полисульфидном клее показали, что хотя полисульфиды имеют значительно худшую адгезию к металлам, чем полиуретаны, в том и другом случаях на металле остается слой полимера толшиной около 20 нм. [c.80]

В отечественной практике для клеевых соединений металлов предусматривается (ГОСТ 14759—69) растяжение образцов в виде двух пластин размером 2X20X60 мм с одинарной нахлесткой длиной 15 мм (рис. 3.21). Длина каждой склеиваемой пластины выдерживается с точностью 0,15 мм, щирииа — с точностью 0,2 мм. Испытания проводят при скорости движения нагружающего зажима 10 мм/мин до разрушения образца. Разрушающее напряжение при сдвиге определяют по формуле [c.240]

Несмотря на это, водостойкость клеевых соединений алюминия при отслаивании (угол 180°С, фольга толщиной 0,1 мм отслаивается от металлической пластины) выше при подготовке по способу хемоксаль (рис. 6.11). Еще более высокую водостойкость обеспечивает дополнительная обработка оксидированного металла ароматическими или гетероциклическими комплексообразующими веществами (оксихинолин и др.). Они легко реагируют с оксидами и гидроксидами металлов с образованием абсолютно водостойких комплексов, которые, в свою очередь, могут химически взаимодействовать с клеями. Следует отметить, что четкой корреляции между устойчивостью к десорбции и длительной водостойкостью клеевых соединений не установлено. Это связано с тем, что разрушение клеевых соединений происходит не адгезионно, а по граничным слоям клея. [c.190]

При зачистке поверхности шлифовальными шкурками используют шкурки № 12—16. Можно использовать также опиловку. В промышленности при подготовке поверхности металлов этот способ используется весьма ограниченно, так как в процессе обработки возможно внедрение в поверхность обрабатываемого металла инородных частиц, способных вызвать-коррозию. Для подготовки поверхности неметаллических материалов он используется чаще. При склеивании стеклопластиков обработка поверхности механическим путем (зашкури-рованием или зачисткой) обеспечивает разрушение клеевого соединения по субстрату и увеличение его прочности (по сравнению с данными, полученными при склеивании материала с необработанной поверхностью) [253]. Зачистку поверхности-можно механизировать, используя приспособления типа полотеров. Пыль, образующуюся при такой зачистке, удаляют пылесосом. Для механической обработки поверхности можно использовать также вату из стальной проволоки [131, с. 233]. [c.157]

Притыкин Л. М., Драновский М. Г. Некоторые проблемы прочности и разрушения клеевых соединений. — В кн. Диффузия, фазовые превращения, механические свойства металлов и сплавов. М. Всесоюз. заоч. машиностроит. ин-т, 1975, т. 12, ч. 2, с 140—146. [c.133]

В последнее время с успехом применяют клеи на армирующих наполнителях. Их преимущество заключается в том, что на наполнители можно наносить эластичный клей, который имеет высокую прочность при отдире, а жесткое волокно способствует снижению ползучести при статических нагрузках. Так, если при использовании обычных клеев без носителей (ридакс, аралдит) исходная прочность соединений составляла соответственно 1450 и 1600 Н, то после действия динамической нагрузки (10 циклов) она снижалась на 50%, а при использовании тех же клеев, но на стеклоткани снижение прочности составляло 30%. Подобные результаты получаются и при повышенных температурах, действие которых проявляется не только в снижении прочности, но и в уменьшении числа циклов до разрушения. Многочисленные опыты показали, что клеевое соединение металла выдерживает в нормальных условиях более 10 циклов без разрушения или при растрескивании металла вне клеевого шва. [c.161]

Хотя силикаты щелочных металлов чаще всего применяются как клеи для бумаги и картона, нельзя не учитывать, что они могут быть иногда с успехом использованы для склеивания дерева. В 1929 г. Броуном и Броузом [14] было показано, что прочность таких клеевых соединений при сдвиге и растяжении достаточно высокая разрушения в основном наблюдаются на поверхности дерева, а не по силикатной склеивающей пленке. Состав силиката натрия, использованного для испытаний, ЫагО, 3,255102, плотность 1,415 (табл. 57). [c.219]

В ряде случаев требуемый характер разрушения регламенти-)уется соответствующими стандартами и техническими условиями. Три склеивании металлов разрушение по металлу почти никогда не происходит, и качественным считается соединение, разрушающееся по клею. Клеевые соединения стеклопластиков обычно раз- [c.80]

Субстратом должны служить жесткие материалы, как правило, металлы. По такой же схеме определяется энергия разрушения полимеров, металлов и т. п. Подобным образом была сопоставлена энергия разрушения эпоксидных клеев в свободном виде и в клеевом соединении. Оказалось, что если зона деформации в вершине растущей трещины больше толщины шва, то энергия разрушения клея в объеме больше, чам в клеевом шве. При повышении температуры Скот растет, а Садг описывается кривой с максимумом, зависящим от толщины клеевого шва, вида клея и т. п. (рис. 4.3). [c.121]