Способ неразрушающего контроля адгезионной прочности металлических соединений,соединенных адгезивом

 

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для неразрушаняцего контроля адгезионной прочности металлических соединений, соединенных адгезивом, и позволяет повысить точность определения адгезионной прочности. Перед склеиванием металлических элементов измеряют работу выхода электронов с подготовленных для склеивания поверхностей. Наносят на эти поверхности адгезив и измеряют работу выхода электронов от момента нанесения адгезива до его полного отверждения. При склеивании на границе раздела адгезива и металлических элементов образуется двойной электрический слой, вызьюающий перераспределение электрич еских зарядов внутри соединения. Непрерьтное измерение работы выхода электронов от момента нанесения адгезива до его полного отверждения позволяет зафиксировать кинетику процесса склеивания металлических элементов. После отверждения адгезива прикладывают, к части полученных соединений разрушающую нагрузку, определяют адгезионную прочность этих соединений и строят тарировочную зависимость адгезионная прочность - работа выхода электронов, до нанесения адгезива и после его отверждения , а адгезионную прочность остальных соединений определяют. по этой зависимости без разрушения соединений . 1 ил. (Л IN9 00 сд СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.$0„„14 2 5 (5l)4 G О! N 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСИОМУ СВИДДТЕЛЪСТВУ (21 ) 41 51 503/25-28 (22) 26, 11 .86 (46) 15.06.88. Бюл. У 22 (72) Л.И.Пятыхин, А.А.Санников, В.Н.Мозжегоров, И.В.Терентьев, Ю.Л.Пятыхин и А,Г.Валько (53) 620.179.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 395750, кл. G 01 N 19/04, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1000863, кл. G 01 N 19/04, 1981. (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮП1ЕГО КОНТРОЛЯ

АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ, СОЕДИНЕННЫХ АДГЕЗИВОМ (57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для неразрушающего контроля адгезионной прочности металлических соединений, соединенных адгезивом, и позволяет повысить точность определения адгезионной прочности. Перед склеиванием металлических элементов измеряют работу выхода электронов с подготовленных для склеивания поверхностей. Наносят на эти поверхности адгезив и измеряют работу выхода электронов от момента нанесения адгезива до его полного отверждения. При склеивании на границе раздела адгезива и металлических элементов образуется двойной электрический слой, вызывающий перераспределение электрических зарядов внутри соединения. Непрерывное измерение работы выхода электронов от момента нанесения адгезива до его полного отверждения позволяет зафиксировать кинетику процесса склеивания металлических элементов . После отверждения адгезива прикладывают. к части полученных соединений разрушаюЯ щую нагрузку, определяют адгезионную прочность этих соединений и строят тарировочную зависимость адгезионная прочность — работа выхода электронов. до нанесения адгезива и после его отверждения, а адгезионную прочность остальных соединений определяют.по этой зависимости без разрушения сое- 3Ф динений. 1 ил. 4Р

1402855

Изобретение относится к испыта тельной технике, а,именно к способам неразрушающего контроля адгезионной прочности металлических соединений.

Цель изобретения — повышение точ-. ности неразрушающего контроля адгезионной прочности металлических соединений, соединенных адгезивом.

На чертеже изображена схема для осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом..

С поверхностей металлических элементов 1 и 2, подготовленных для сое- 15 динений, измеряют известным способом работу Е выхода электронов. Наносят на эти поверхности адгезив 3 и соединяют их внахлестку. Размещают с одной из сторон соединения датчик 4 и изме-20 ряют работу Е выхода электронов с момента нанесения адгезива 3 до его полного отверждения. При склеивании на границе раздела адгезива 3 и элементов 1 и 2 образуется двойной элек-25 трический слой, вызывающий перераснределение электрических зарядов внутри соединения, что приводит к измене1

,нию энергии выхода электронов на поверхности склеиваемого элемента 2.

Непрерывное измерение работы выхода электронов от момента нанесения адгезива 3 до .его полного отверждения датчиком 4 передается через усилитель 5 на регистрирующий прибор 6, который фиксирует кинетику процесса склеивания элементов 1 и 2. После отверждения адгезива 3 прикладывают к части полученных соединений разрушающую нагрузку, определяют адгезион-4п ную прочность разрушенных соединений и строят тарировочную зависимость. адгезионная прочность — работа выхода электронов до найесения адгезива и после его отверждения, а адгезионную 45 прочность остальных соединений определяют по этой зависимости без разрушения соединений.

Пример. Испытывали пластины титанового сплава ВТ-8 размером

140«30«3 мм, которые склеивали внах-, 50 лестку различными клеями (ПВА ВК-9, отвержденный полиамидом; К-300-61, отвержденный полиамидом и пластифицированным дибутилфталатом).

Длина нахлеста составляла 60 мм.

В качестве эталонной поверхности бып использован датчик в виде пластины, изготовленной из никеля, расстояние от которой до контролируемой поверхности составляло 3,5 мм. Воздушный зазор между эталонной и контролируемой поверхностями ионизировался с помощью источника радиоактивного излучения. Величина работы выхода электронов после установки датчика в контрольной точке склеиваемой пластины составляла Е„ = 171 мВ.

После нанесения клеев эта величина снижалась и для клея ПВА изменение происходило следующим образом: через

5 мин Е = 155 мВ, через 10 мин Е =

147 мВ, через 2 ч было достигнуто стабильное значение Еп = 95 мВ. Для эпоксидных клеев изменение происходило медленней, но до более низких значений: за 24 ч для клея ВК-9 Ея, =

= 49 мВ, для клея К-300-61 Ея = 67 мВ.

Прочность при сдвиге для испытуемых клеев составила: для клея ПВА 7—

8 ИПа, для клея ВК-9 15 — 16 NIIa, для клея К-300-61 10 — 12 NHa.

Таким образом, измеряя величину

КРП, можно контролировать процесс склеивания и оценивать прочность адгезионного соединения по предварительно полученным тарировочным зависимостям.

В процессе испытаний было обнаружено, что после разрушения клеевого соединения величина работы выхода электронов возрастала, причем изменение было тем меньше, чем большая часть клея оставалась на пластине после разрушения образца. Следовательно, предлагаемый способ (в отличие от известных) может быть использован как неразрушающий способ контроля состояния клеевых соединений в условиях эксплуатации. Кроме того способ, пригоден для контроля адсорбции на металлах не только клеев, но и любых других сред. Так, например, при нанесении на поверхность пласти" ны из титанового сплава ВТ-8 капель керосина происходило изменение работы выхода электронов на обратной стороне пластины за время 2 мин с величины Е = 171 мВ до E = 165 мВ. При этом разброс полученных в экспериментах значений не превышал 7-8Х.

Таким образом, предлагаемый способ (в отличие от известных) позволяет, не разрушая адгезионные соединения, контролировать кинетику процесса склеивания и по тарировочным зависимостям ния °

Составитель В.Свирицов

Редактор А.Ревин Техред Л.Сердюкова

Корректор И.Муска

Заказ 2847/30 Тираж 84.7 Подписное

ВНИЖ1И Государственного комитета .СССР по делам изобретений и.открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1402855

4 определять прочность склеива- тарировочной зависимости адгезионная прочность — работа выхода электронов определяют адгезионную прочность осФ о р м у л а и з о б р е т е н и я тальных соединений, о т л и ч а ю — .

5 шийся тем, что, с целью повышеСпособ неразрушающего контроля ад- ния точности определения, работу выгезионной прочности металлических хода электронов дополнительно измесоединений, соединенных адгезивом, ряют от момента нанесения адгезива по которому измеряют работу выхода 1g до его полного отверждения, и по таэлектронов с соединяемых поверхнос- рировочной зависимости работа выхода тей в партии соединений, приклады- электронов от момента нанесения адгевают к части соединений после от- зива до его полного отверждения — раверждения адгезива разрушающую наг- бота выхода электронов с соединяемых рузку, определяют адгезионную проч- 18 поверхностей определяют адгезионную ность разрушенных соединений и по прочность остальных соединений.