1.一种焊接接头微区力学性能的微冲剪测试装置,其特征在于:包括纵截面为T字形的底座(1),所述底座(1)上平面上均布连接有4根导柱(5),所述导柱(5)自下至上套装有相互隔离的冲孔盘(2)、导向盘(3)和上盘(4),其中所述冲孔盘(2)为一设有凸台和中心孔的圆盘体,冲孔盘(2)的下端平面设有连通中心孔的圆锥孔,上端凸台平面上开设有一安置试片(13)的径向凹槽,垂直凹槽采用螺栓连接有两块压片(10);所述导向盘(3)设有用于穿插冲杆(7)的中心孔,外圆周上对称开设有2个弧形缺口;所述上盘(4)为设有与导向盘(3)相对应的中心孔和弧形缺口以及大于且与中心孔同轴线的沉孔;所述冲杆(7)为上端设有与沉孔相接触的凸缘,下端设有安装冲头(8)的中心盲孔,中部设有一径向通孔的圆柱体,通孔中穿装有架杆(9),架杆(9)两端分别安装有下端穿过所述导向盘(3)弧形缺口与所述冲孔盘(2)相连接,位移传感器(11)伸入所述上盘(4)设有的弧形缺位置;
所述冲杆(7)的凸缘端面上设置有力传感器(12);所述位移传感器(11)和力传感器(12)通过导线与外置的数据采集系统相连接。
2.根据权利要求1所述的焊接接头微区力学性能的微冲剪测试装置,其特征在于:所述的数据采集系统,包括相连接的控制电源、数据采集卡和计算机。
3.根据权利要求1所述的焊接接头微区力学性能的微冲剪测试装置,其特征在于:所述的底座(1)的下端柱面上还开设有一用于与万能试验机相连接的径向通孔。
4.根据权利要求1所述的焊接接头微区力学性能的微冲剪测试装置,其特征在于:所述的导柱(5)的柱面上还套装有用于固定所述冲孔盘(2)、导向盘(3)和上盘(4)相隔距离的套管(6)。
5.根据权利要求1所述的焊接接头微区力学性能的微冲剪测试装置,其特征在于:所述的冲杆(7)与冲头(8)的连接为螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的焊接接头微区力学性能的微冲剪测试装置,其特征在于:所述的冲头(8)为不同直径和形状的冲头,冲头的材质为硬质合金。
7.根据权利要求1所述的焊接接头微区力学性能的微冲剪测试装置,其特征在于:所述的力传感器(12)为圆柱型或S型压力传感器,载荷为0~3000N,精度为0.3%。
8.根据权利要求1所述的焊接接头微区力学性能的微冲剪测试装置,其特征在于:所述的位移传感器(11)为LVDT型位移传感器,其量程为0~10mm,精度为0.05%。
9.一种如权利要求1至8任一项所述的焊接接头微区力学性能的微冲剪测试方法,其特征在于包括以下步骤:
1)试片制备:在焊接接头上沿焊缝截面截取包含焊缝区、熔合区、焊接热影响区、母材的矩形试片;切片时在厚度方向预留磨样余量,依次采用200#、400#,600#,800#,1200#砂纸进行磨制光洁且厚度均匀;磨制后进行抛光,并采用腐蚀剂对焊缝区域进行腐蚀,待焊缝轮廓显示后,试片制作完毕;
2)冲孔夹具及试片装配:将微冲剪试验装置底座通过固定装置与万能材料试验机相连,将步骤1)制作好的试片安置在冲孔盘中心凸台上设有的凹槽中,拧紧压片上部的紧固螺钉,保证试片在试验过程中不产生移动;
3)微冲剪试验:通过万能材料试验机进行加载,载荷通过压杆传递载荷至冲头,通过冲头压剪试片,直至试片被完全贯穿为止;利用所设置的位移传感器、载荷传感器测量相应的位移和载荷数据,数据经采集卡转换后输入计算机,经数据处理,曲线拟合后,最终输出待测微区的载荷-位移曲线。