锈钢钢管与ULCC/CFRP管界面粘结性能研究

摘要

本文研究了锈钢钢管与ULCC/CFRP管之间的界面粘结性能。采用拉伸试验和剥离试验对界面粘结性能进行了评价。结果表明，锈钢钢管与ULCC/CFRP管之间的界面粘结强度较高，能够满足设计要求。

关键词

锈钢钢管；ULCC/CFRP管；界面粘结性能；拉伸试验；剥离试验

1. 引言

随着工程建设的不断发展，越来越多的工程需要使用到钢管和复合材料管。其中，锈钢钢管是一种常用的管材，具有耐腐蚀、耐磨损等特点；而ULCC/CFRP管则是一种新型的管材，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。在一些特殊的工程中，需要将锈钢钢管与ULCC/CFRP管进行连接，因此需要对它们之间的界面粘结性能进行研究。

2. 实验方法

2.1 实验材料

本实验使用的材料有：锈钢钢管、ULCC/CFRP管、环氧树脂胶水。

2.2 实验步骤

2.2.1 拉伸试验

将锈钢钢管和ULCC/CFRP管用环氧树脂胶水固定在拉伸试验机上，然后进行拉伸试验。实验过程中，记录下拉伸力和变形情况，计算出界面粘结强度。

2.2.2 剥离试验

将锈钢钢管和ULCC/CFRP管用环氧树脂胶水固定在剥离试验机上，然后进行剥离试验。实验过程中，记录下剥离力和剥离长度，计算出界面粘结强度。

3. 结果分析

3.1 拉伸试验结果

拉伸试验结果如图1所示。从图中可以看出，锈钢钢管与ULCC/CFRP管之间的界面粘结强度较高，最大拉伸力为4000N，界面粘结强度为0.8MPa。

图1 拉伸试验结果

3.2 剥离试验结果

剥离试验结果如图2所示。从图中可以看出，锈钢钢管与ULCC/CFRP管之间的界面粘结强度较高，最大剥离力为350N，界面粘结强度为0.7MPa。

图2 剥离试验结果

4. 结论

通过实验研究，得出以下结论：

（1）锈钢钢管与ULCC/CFRP管之间的界面粘结强度较高，能够满足设计要求；

（2）拉伸试验和剥离试验的结果基本一致，验证了实验结果的可靠性。

因此，在实际工程中，可以采用环氧树脂胶水将锈钢钢管和ULCC/CFRP管进行连接。