一种钎焊接头力学性能实验方法

摘要

一种钎焊接头力学性能实验方法，涉及材料力学性能实验领域。其特征在于：包括力产生采集转换装置、微观图像放大采集传输装置和数据显示及处理装置，力产生采集转换装置包括可夹紧并拉伸钎焊接头的加载装置，加载装置一端通过步进电机（5）和控制器与数据显示及处理装置相连，另一端通过力采集转换装置与数据显示及处理装置相连；微观图像放大采集传输装置包括正对钎焊接头的微观图像放大装置和置于微观图像放大装置后方并与其相连的图像采集传输装置，图像采集传输装置一端与电源（11）相连，另一端与数据显示及处理装置相连。该钎焊接头力学性能实验方法可以测试钎焊接头力学性能，数据准确、降低实验成本。

主权项

一种钎焊接头力学性能实验方法，其特征在于：包括以下步骤：1.1利用加载装置将钎焊接头试样夹紧，启动步进电机（5），使加载装置对钎焊接头试样施加载荷，并确保施加的载荷垂直于钎焊面；1.2使用微观图像放大装置对钎焊区域进行摄像并放大到50μm级别，并通过图像采集传输装置将图像传输至数据显示及处理装置内，利用数字图像相关处理程序在钎焊接头试样的钎焊区域和母材交界面上标记两排平行的栅格组，每排栅格组中包括多个并排在一起的栅格（15），并在其中的每个栅格（15）标记参考点和载荷施加方向，利用力采集转换装置测量加载过程中载荷大小，并通过转换信号将载荷大小传输给数据显示及处理装置；按上述方法在不同载荷情况下采集数字图像并传输给数据显示及处理装置，利用数字图像相关处理程序得到各个参考点的相对位移，用载荷方向后的参考点的位移减去载荷方向前的参考点的位移就得到了钎焊接头试样的位移，即：式中表示钎焊接头试样的位移，表示载荷方向后的参考点的位移，表示载荷方向前的参考点的位移；1.3分别对多组钎焊接头试样进行实验，并对每组实验获得的载荷位移曲线求平均值得到不同宽度的载荷位移曲线和极限载荷；所述的钎焊接头力学性能实验装置，包括，力产生采集转换装置、微观图像放大采集传输装置和数据显示及处理装置，力产生采集转换装置包括可夹紧并拉伸钎焊接头的加载装置，加载装置一端通过步进电机（5）和控制器与数据显示及处理装置相连，另一端通过力采集转换装置与数据显示及处理装置相连；微观图像放大采集传输装置包括正对钎焊接头的微观图像放大装置和置于微观图像放大装置后方并与其相连的图像采集传输装置，图像采集传输装置一端与电源（11）相连，另一端与数据显示及处理装置相连；所述的加载装置包括丝杠（6）、拉伸台（7）和支撑台（8），拉伸台（7）安装在支撑台（8）上部并可夹紧钎焊接头两端，丝杠（6）安装在拉伸台（7）一侧并由步进电机（5）驱动进行传动，传动的丝杠（6）可带动拉伸台（7）拉伸钎焊接头；所述的力采集转换装置包括力传感器（2）和采集转换模块（3），加载装置连接力传感器（2），力传感器（2）连接采集转换模块（3），采集转换模块（3）连接数据显示及处理装置；所述的图像采集传输装置包括CCD高清摄像机（9）和模数转换器（10），CCD高清摄像机（9）安装在微观图像放大装置后部并同时连接模数转换器（10），模数转换器（10）连接数据显示及处理装置；所述的数据显示及处理装置为计算机（1），计算机（1）内安装数字图像相关处理程序，数字图像相关处理程序基于VC编程，使用数字相关方法对采集到的数字图像进行处理；所述的微观图像放大装置采用扫描电子显微镜（4）；所述的数字图像相关处理程序的计算流程包括：1）、将该钎焊接头力学性能实验装置安装、校准完毕后，使用CCD高清摄像机(9)采集初始数字图像，作为参考图像，并采集不同载荷情况下的数字图像；2）、通过采集转换模块(3)将图像传输到计算机(1)中；3）、使用编辑好的数字图像相关处理程序打开参考图像，在参考图像上选定栅格(15)作为参考子区并标定各自对应的参考点的位置；4）、打开某一载荷情况下的变形后图像，在该图像上为每个栅格(15)选定一次搜索子集，使用整像素相关算法对每个栅格(15)进行搜索初步确定目标区域，然后使用亚像素搜索方法进行更精确的搜索确定目标子集，并确定变形后参考点的位置，计算得到位移和应变情况；5）、对于每个栅格(15)重复上述过程，即每张数字图像进行十次整像素搜索和亚像素搜索；6）、根据采集到的不同载荷情况下的数字图像，每个图像进行上述1‑5的步骤；7）、根据计算获得的不同载荷下的位移应变情况绘制应力应变曲线。