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剪切强度对钛合金丝的影响

2020-04-20

     剪切强度是紧固件用钛合金丝材得以工程应用的 重要力学性能指标。钛丝厂家由于参照不同的试验标准 ,在试验设备、剪切夹 具、刀口尺寸、刀口间隙、试样与剪切孔的间隙以及剪 切速度等试验参数都不统一 ,使得对同一批次丝材进 行剪切试验时 ,不同单位之间的试验数据差异较大 ,这为正确地评估钛合金丝材的冶金质量 ,给出能否满足工程应用的结论带来了很大的困难。

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     通过对钛合金丝材研制、生产以及应用的相关单 位开展剪切方法的实地调研 ,并对目前丝材剪切采用 的标准 : HB5148 (铆钉、金属丝剪切试验方法 )进行研究 ,影响钛合金丝材剪切试验结果的主要因素有 :

  1) 试验设备 :试验设备的准确性和稳定性会对测 量结果的准确性和分散性产生影响。 

  2) 剪切夹具 :钛合金丝材的生产、研制部门采用 丝材剪切夹具进行剪切 ,而其应用部 门通常采用标准件 (如螺栓、铆钉 )剪切夹具测量其剪 切强度 。钛丝丝材剪切夹具采用圆形剪 切孔 ,而标准件剪切夹具则采用了半圆型剪切孔 ,且刀口厚度也远远小于丝材剪切夹具的刀口厚度。

  3) 试样与剪切孔间隙 :试样与剪切孔的间隙不 同 ,会改变接触部位的应力分布 ,对剪切强度产生 影响。

  4) 剪切刀具的间隙 :不同的剪切夹具 ,其刀具之 间的间隙不同 ,在剪切过程中产生一定的弯矩。

  5) 剪切速度 :在标准规定的范围内 ,不同的剪切 速度试样所表现出来的剪切抗力不同。

  6) 试样的表面机加工 :对于尺寸太大以及不能满 足剪切标准要求的丝材 ,往往需要对试样表面进行切 削加工成小尺寸试样进行剪切 ,进行表面加工后的丝 材试样能否反映原材料的剪切性能需要通过试验验证。

     通过系统地开展钛合金丝材剪切试验方法的研 究 ,得到的初步结论如下  试验设备可能会造成测量的系统误差、加大 数据的分散性。需要定期对试验设备进行静、动载荷 的校验 ,确保试验设备读数的准确性、灵敏性和稳定 性。

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