CN108195755B - 一种不锈钢背管与高纯铜靶材的结合强度测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种不锈钢背管与高纯铜靶材的结合强度测试方法，包括：对外螺纹不锈钢背管的喷涂面做平度面处理；对外螺纹不锈钢背管进行除油及清洗；对喷涂面进行喷砂处理；对喷涂面进行清理并预热；设置喷涂工艺参数；将高纯铜粉末喷涂在喷涂面上形成高纯铜涂层，制得不锈钢背管涂层件；采用V型槽拉伸夹具作为结合强度测试工装，并采用固体胶作为粘结剂，然后制作一组由空白样对偶件与对偶件粘接的样品，同时制作两组由对偶件与不锈钢背管涂层件粘接的测试样品，并采用扭力扳手紧固对偶件与不锈钢背管涂层件的粘接；采用电子式万能试验机对测试样品进行结合强度测试。本发明通过以上方法能够更精准测试出不锈钢背管与高纯铜靶材的结合强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢背管与高纯铜靶材的结合强度测试方法。
背景技术
常用的表面材料结合强度测试方法有划痕仪测试法、剥落法、圆球压头法、弯曲法和杯突法。喷涂是表面材料的一种常用方法，由于喷涂的材料是无法避免涂层产生孔隙的，因此在测试过程中，如果采用液体胶粘结剂，胶容易渗透到涂层里面，造成试验数据偏大；如果采用普通夹具，铜涂层与对偶件对接时容易发生样品偏离、不对中、紧固力不够等；如果采用内螺纹样品，则容易造成拉伸样品的受力方向偏移，最终造成试验测试的数据不精准。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种测试过程中样品不偏离，对中度高，紧固力充足，不会发生胶渗透到涂层，受力均匀，高效精准的不锈钢背管与高纯铜靶材的结合强度测试方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述不锈钢背管与高纯铜靶材的结合强度测试方法，其特点是包括以下步骤：
步骤一、采用磨床在直径为25mm、长度为50mm的外螺纹不锈钢背管的喷涂面做平度面处理，使喷涂面形成为光面，圆跳动不超过0.5mm；
步骤二、对外螺纹不锈钢背管采用丙酮进行除油处理，并采用超声波配酒精进行清洗，自然风干或吹干后，用烘箱烘干，烘干过程中要保护喷涂面的干净；
步骤三、采用高温胶带保护喷涂面周围的外螺纹不锈钢背管表面，然后对喷涂面进行喷砂处理；
步骤四、采用烘箱对高纯铜粉末进行除湿干燥处理，并在大气条件下采用PCS-1000冷喷涂设备高压产生的高温气体对喷涂面进行清理并预热，预热温度为80℃；
步骤五、设置PCS-1000冷喷涂设备的喷涂工艺参数：喷距20～30mm，气体压力5Mpa，喷枪嘴与喷涂面成90度；
步骤六、利用PCS-1000冷喷涂设备将高纯铜粉末喷涂在喷涂面上形成0.2～0.3mm厚的高纯铜涂层，制得不锈钢背管涂层件；
步骤七、采用V型槽拉伸夹具作为不锈钢背管涂层件与对偶件的结合强度测试工装，并采用FM-1000固体胶作为粘结剂，然后制作一组由空白样对偶件与对偶件粘接的样品，用于检验FM-1000固体胶是否合格，同时制作两组由对偶件与不锈钢背管涂层件粘接的测试样品，并采用TER12A型扭力扳手紧固对偶件与不锈钢背管涂层件的粘接，扭力≤17.5N.m,温度固化设定在195℃，恒温180min，自然冷却后取出；
步骤八、采用GP-2000M电子式万能试验机对测试样品进行结合强度测试，加载速度为1mm/min。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明采用FM-1000固体胶作为粘结剂，可以避免胶渗透到涂层内部，同时采用V型槽拉伸夹具作为工装，可以保证不锈钢背管涂层件与对偶件的对中性、不发生偏离，而且不锈钢背管涂层件采用外螺纹，可以减低不锈钢背管涂层件本身的受力偏离，并且采用TER12A型扭力扳手，可以使不锈钢背管涂层件与对偶件的紧固力过程可控，通过以上设置能够更精准测试出不锈钢背管与高纯铜靶材的结合强度。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为Ф25mmX50mm外螺纹316L不锈钢背管示意图。
图2为PCS-1000冷喷涂设备喷涂高纯铜涂层示意图。
图3为V型槽拉伸夹具侧面图。
图4为V型槽拉伸夹具顶面图。
图5为TER12A型扭力扳手图。
具体实施方式
本发明所述不锈钢背管与高纯铜靶材的结合强度测试方法，具体如下：
首先，选取直径为25mm、长度为50mm的外螺纹316L不锈钢背管，如图1所示；
接着，采用磨床在外螺纹316L不锈钢背管的喷涂面做平度面处理，使喷涂面形成为光面，圆跳动不超过0.5mm，如图1所示，喷涂面为不锈钢背管的一端面；
接着，对外螺纹316L不锈钢背管采用丙酮进行除油处理，并采用超声波配酒精进行清洗，酒精要浸泡外螺纹316L不锈钢背管的全部，清洗完成并采用自然风干或吹干后，用烘箱烘干，烘干温度100℃，烘干时间40min，烘干过程中要保护喷涂面的干净；
接着，采用高温胶带保护喷涂面周围的外螺纹316L不锈钢背管表面，高温胶带要与喷涂面平齐，然后对喷涂面进行喷砂处理，喷砂处理后一部分外螺纹316L不锈钢背管作为对偶件；
接着，采用烘箱对高纯铜粉末进行除湿干燥处理，烘干温度100℃，烘干时间60min，并在大气条件下采用PCS-1000冷喷涂设备高压产生的高温气体对喷涂面进行清理并预热，预热温度为80℃；
接着，设置PCS-1000冷喷涂设备的喷涂工艺参数：喷距20～30mm，气体压力5Mpa，喷枪嘴与喷涂面成90度（如图2所示）；
接着，利用PCS-1000冷喷涂设备将高纯铜粉末喷涂在喷涂面上形成0.2～0.3mm厚的高纯铜涂层，制得不锈钢背管涂层件；该不锈钢背管涂层件一共制作有三组，且三组不锈钢背管涂层件的高纯铜涂层厚度分别为0.21mm、0.22mm和0.22mm；
接着，采用V型槽拉伸夹具作为不锈钢背管涂层件与对偶件的结合强度测试工装，并采用FM-1000固体胶作为粘结剂，然后制作一组由空白样对偶件与对偶件粘接的样品，用于检验FM-1000固体胶是否合格，同时制作两组由对偶件与不锈钢背管涂层件粘接的测试样品，并采用TER12A型扭力扳手（如图5所示）紧固对偶件与不锈钢背管涂层件的粘接，扭力≤17.5N.m,温度固化设定在195℃，恒温180min，自然冷却后取出；其中，所述V型槽拉伸夹具的结构如图3及图4所示；
最后，采用GP-2000M电子式万能试验机对测试样品进行结合强度测试，并用万向关节连接，加载速度为1mm/min。
此外，本发明也可以选取Φ163mm×3.87m的其它型号的不锈钢背管。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。
Claims (1)
1.一种不锈钢背管与高纯铜靶材的结合强度测试方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、采用磨床在直径为25mm、长度为50mm的外螺纹不锈钢背管的喷涂面做平度面处理，使喷涂面形成为光面，圆跳动不超过0.5mm；
步骤二、对外螺纹不锈钢背管采用丙酮进行除油处理，并采用超声波配酒精进行清洗，自然风干或吹干后，用烘箱烘干，烘干过程中要保护喷涂面的干净；
步骤三、采用高温胶带保护喷涂面周围的外螺纹不锈钢背管表面，然后对喷涂面进行喷砂处理；
步骤四、采用烘箱对高纯铜粉末进行除湿干燥处理，并在大气条件下采用PCS-1000冷喷涂设备高压产生的高温气体对喷涂面进行清理并预热，预热温度为80℃；
步骤五、设置PCS-1000冷喷涂设备的喷涂工艺参数：喷距20～30mm，气体压力5Mpa，喷枪嘴与喷涂面成90度；
步骤六、利用PCS-1000冷喷涂设备将高纯铜粉末喷涂在喷涂面上形成0.2～0.3mm厚的高纯铜涂层，制得不锈钢背管涂层件；
步骤七、采用V型槽拉伸夹具作为不锈钢背管涂层件与对偶件的结合强度测试工装，并采用FM-1000固体胶作为粘结剂，然后制作一组由空白样对偶件与对偶件粘接的样品，用于检验FM-1000固体胶是否合格，同时制作两组由对偶件与不锈钢背管涂层件粘接的测试样品，并采用TER12A型扭力扳手紧固对偶件与不锈钢背管涂层件的粘接，扭力≤17.5N.m,温度固化设定在195℃，恒温180min，自然冷却后取出；
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