Способ неразрушающего контроля адгезионной прочности металлических соединений,соединенных адгезивом Советский патент 1988 года по МПК G01N19/04 

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

Цель изобретения - повьшение точности иеразрушающего контроля адге- зионной 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 coeдинений, измеряют известным способом работу E-i выхода электронов. Наносят на эти поверхности адгезив 3 и соединяют их внахлестку. Размещают с одной из сторон соединения датчик 4 и измерякгт работу Ей 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 электрический слой, вызывающий перераспределение электрических зарядов внури соединения, что приводит к изменению 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 регистрирзпощий прибор 6, который фиксирует кинетику процесса склеивания элементов 1 и 2. После отверждения адгезива 3 прикладывают к части полз енньпс соединений разрушающую нагрузку, определяют адгезион ную прочность разрушенных соединений и строят тарировочную зависимость адгезионная прочность - работа выхода электронов до нанесения адгезива и после его отверждения, а адгезионную прочность остальных соединений опредляют по этой зависимости без разрушения соединений.

Пример. Испытывали пластины титанового сплава ВТ-8 размером мм, которые склеивали внахлестку различными клеями (ИВА ВК-9, отвержденный полиамидом; К-300-61, отверяденный полиамидом и пластифицированным дибутилфталатом).

Длина нахлеста составляла 60 мм. В качестве эталонной поверхности был использован датчик в виде пластины, изготовленной из никеля, рас-

O п с 0

стояние 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 Ej 155 мВ, через 10 мин Ej 147 мВ, через 2 ч было достигнуто стабильное значение Е 95 мВ. Для эпоксидных клеев изменение происходило медленней, но до более низких значений: за 24 ч для клея ВК-9 En, 49 мВ, для клея К-300-61 мВ. Прочность при сдвиге для испытуемых клеев составила: для клея ПВА 7 - 8 МПа, для клея ВК-9 15 - 16 МПа, для клея К-300-61 10 - 12 МПа.

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 пластины 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 EJ 165 мВ. При этом разброс полученных в экспериментах значений не превьш1ал 7-8%.

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

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля адгезионной прочности металлических соединений, соединенных адгезивом, по которому измеряют работу выхода электронов с соединяемых поверхностей в партии соединений, прикладывают к части соединений после отверждения адгезива разрушающую нагрузку, определяют адгезионную прочность раэрушенньпс соединений и по

тарировочной зависимости адгезионная прочность - работа выхода электронов определяют адгезионную прочность остальных соединений, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения, работу выхода электронов дополнительно измеряют от момента нанесения адгезива

до его полного отверждения, и по тарировочной зависимости работа выхода электронов от момента нанесения адгезива до его полного отверждения - работа выхода электронов с соединяемых

поверхностей определяют адгезионную прочность остальных соединений.

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

/////////У///У/

гхусчУч:

xx xxs: vVчVчЧ Vч x N x c :

J Ц.

,