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剪切強度對鈦合金絲的影響

2020-04-20

     剪切強度是緊固件用鈦合金絲材得以工程應用的 重要力學性能指標。鈦絲廠家由於參照不同的試驗標準 ,在試驗設備、剪切夾 具、刀口尺寸、刀口間隙、試樣與剪切孔的間隙以及剪 切速度等試驗參數都不統一 ,使得對同一批次絲材進 行剪切試驗時 ,不同單位之間的試驗數據差異較大 ,這為正確地評估鈦合金絲材的冶金質量 ,給出能否滿足工程應用的結論帶來了很大的困難。

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     通過對鈦合金絲材研製、生產以及應用的相關單 位開展剪切方法的實地調研 ,並對目前絲材剪切采用 的標準 : HB5148 (鉚釘、金屬絲剪切試驗方法 )進行研究 ,影響鈦合金絲材剪切試驗結果的主要因素有 :

  1) 試驗設備 :試驗設備的準確性和穩定性會對測 量結果的準確性和分散性產生影響。 

  2) 剪切夾具 :鈦合金絲材的生產、研製部門采用 絲材剪切夾具進行剪切 ,而其應用部 門通常采用標準件 (如螺栓、鉚釘 )剪切夾具測量其剪 切強度 。鈦絲絲材剪切夾具采用圓形剪 切孔 ,而標準件剪切夾具則采用了半圓型剪切孔 ,且刀口厚度也遠遠小於絲材剪切夾具的刀口厚度。

  3) 試樣與剪切孔間隙 :試樣與剪切孔的間隙不 同 ,會改變接觸部位的應力分布 ,對剪切強度產生 影響。

  4) 剪切刀具的間隙 :不同的剪切夾具 ,其刀具之 間的間隙不同 ,在剪切過程中產生一定的彎矩。

  5) 剪切速度 :在標準規定的範圍內 ,不同的剪切 速度試樣所表現出來的剪切抗力不同。

  6) 試樣的表麵機加工 :對於尺寸太大以及不能滿 足剪切標準要求的絲材 ,往往需要對試樣表麵進行切 削加工成小尺寸試樣進行剪切 ,進行表麵加工後的絲 材試樣能否反映原材料的剪切性能需要通過試驗驗證。

     通過係統地開展鈦合金絲材剪切試驗方法的研 究 ,得到的初步結論如下  試驗設備可能會造成測量的係統誤差、加大 數據的分散性。需要定期對試驗設備進行靜、動載荷 的校驗 ,確保試驗設備讀數的準確性、靈敏性和穩定 性。

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