CN109520923A - 金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置 - Google Patents

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王德彪
彭建强
黄永亮
张晓旭
曹鹏
胡宝成
刘新新
宫伟兴
朴永伟
冯天澍
韩亮
魏双胜
赵义瀚
张小伍
薛红玉
韩明岩
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Abstract

金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，涉及汽轮机、燃气轮机及汽车行业的检测领域,为了解决现有技术无法高精度检测薄层金属涂层与本体结合强度的问题。拉杆、锥销、导向衬套和衬套形成一侧拉伸机构，外壳体和拉盖形成另一侧拉伸机构；锥销的一端为圆台，衬套的一端设有与圆台相吻合的槽，圆台装配到槽中，圆台的上底与衬套一端的端面平齐，该平齐的面上设有涂层，涂层将锥销和衬套连接为一个整体，衬套的另一端内设有导向衬套；锥销的另一端穿过导向衬套和外壳体的一端，锥销的另一端设有拉杆，外壳体的另一端设有拉盖；通过两侧拉伸机构产生的背向运动使涂层与锥销结合位置拉伸剥离，进行强度检测，本发明的检测精度高。

Description

金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置
技术领域
本发明涉及汽轮机、燃气轮机及汽车行业的检测领域，具体涉及金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测技术。
背景技术
随着电子束增材、激光增材等增材技术的发展，增材技术已经被广泛应用于汽轮机、燃气轮机和汽车等行业的工件制造和工件修复上。现有技术中，还没有较好的方法实现对金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度的检测，即使在金属基工件表面熔化一定较厚厚度的金属涂层来制造拉伸试样，存在熔化厚度过厚，影响薄层金属涂层与本体结合强度拉伸试验检测数据的真实性，无法真实的表征薄层金属涂层与本体结合强度，检测精确度很低，进而影响到表面熔化薄层金属涂层工件运行的可靠性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术无法高精度检测薄层金属涂层与本体结合强度的问题，从而提供金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置。
本发明所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，包括拉杆1、锥销2、外壳体3、导向衬套4、衬套5和拉盖7；
拉杆1、锥销2、导向衬套4和衬套5形成一侧拉伸机构，外壳体3和拉盖7形成另一侧拉伸机构；
锥销2的一端为圆台，衬套5的一端设有与圆台相吻合的槽，圆台装配到所述槽中，圆台的上底与衬套5一端的端面平齐，该平齐的面上设有涂层6，涂层6将锥销2和衬套5连接为一个整体，衬套5的另一端内设有导向衬套4，导向衬套4的一端端面与圆台的下底、衬套5槽口所在的平面之间设有安全距离10；衬套5和涂层6位于外壳体3内，锥销2的另一端穿过导向衬套4和外壳体3的一端，且锥销2的另一端设有拉杆1，外壳体3的另一端设有拉盖7；
通过两侧拉伸机构产生的背向运动使涂层6与锥销2结合位置拉伸剥离，进行强度检测。
优选的是，锥销2和衬套5的材质与实际预涂层工件的材质相同。
优选的是，圆台的上底、衬套5一端的端面与实际预涂层工件表面状态相同。
优选的是，圆台的上底半径r与涂层6的厚度δ满足如下关系：δ＞r/2。
优选的是，衬套5与导向衬套4通过螺纹连接，衬套5的另一端设有内螺纹，导向衬套4设有外螺纹。
优选的是，导向衬套4与锥销2之间存在间隙，外壳体3与锥销2之间存在间隙。
优选的是，衬套5与外壳体3侧壁之间存在间隙。
优选的是，外壳体3与拉盖7通过螺纹连接，外壳体3的另一端设有内螺纹，拉盖7设有外螺纹。
优选的是，锥销2与拉杆1通过螺纹连接，锥销2的另一端设有外螺纹，拉杆1设有内螺纹。
优选的是，拉杆1和拉盖7上均设有装夹孔15。
通过本发明拉伸剥离涂层，保证了结合强度检测数据的真实性，提高了结合强度检测的精度。本发明的结构简单、劳动强度小、适合推广。
附图说明
图1是具体实施方式一所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置的主剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，包括拉杆1、锥销2、外壳体3、导向衬套4、衬套5和拉盖7；
拉杆1、锥销2、导向衬套4和衬套5形成一侧拉伸机构，外壳体3和拉盖7形成另一侧拉伸机构；
锥销2的一端为圆台，衬套5的一端设有与圆台相吻合的槽，圆台装配到所述槽中，圆台的上底与衬套5一端的端面平齐，该平齐的面上设有涂层6，涂层6将锥销2和衬套5连接为一个整体，衬套5的另一端内设有导向衬套4，导向衬套4的一端端面与圆台的下底、衬套5槽口所在的平面之间设有安全距离10；衬套5和涂层6位于外壳体3内，锥销2的另一端穿过导向衬套4和外壳体3的一端，且锥销2的另一端设有拉杆1，外壳体3的另一端设有拉盖7；
通过两侧拉伸机构产生的背向运动使涂层6与锥销2结合位置拉伸剥离，进行强度检测。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置作进一步说明，本实施方式中，锥销2和衬套5的材质与实际预涂层工件的材质相同。
实现进一步提高强度检测的真实性，提高检测精度。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式二所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置作进一步说明，本实施方式中，圆台的上底、衬套5一端的端面与实际预涂层工件表面状态相同。
实现进一步提高强度检测的真实性，提高检测精度。预涂层工件表面状态包括热处理和无损检查。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置作进一步说明，本实施方式中，圆台的上底半径r与涂层6的厚度δ满足如下关系：δ＞r/2。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式四所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置作进一步说明，本实施方式中，衬套5与导向衬套4通过螺纹连接，衬套5的另一端设有内螺纹，导向衬套4设有外螺纹。
图1中8为衬套5与导向衬套4连接用的螺纹。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置作进一步说明，本实施方式中，导向衬套4与锥销2之间存在间隙，外壳体3与锥销2之间存在间隙。
导向衬套4与锥销2非接触配合，图1中9为导向衬套4与锥销2之间的间隙，外壳体3与锥销2非接触配合，图1中12为外壳体3与锥销2之间的间隙。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式六所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置作进一步说明，本实施方式中，衬套5与外壳体3侧壁之间存在间隙。
衬套5与外壳体3侧壁非接触配合，图1中11为衬套5与外壳体3侧壁之间的间隙。
具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式七所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置作进一步说明，本实施方式中，外壳体3与拉盖7通过螺纹连接，外壳体3的另一端设有内螺纹，拉盖7设有外螺纹。
图1中13为外壳体3与拉盖7连接用的螺纹。
具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式八所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置作进一步说明，本实施方式中，锥销2与拉杆1通过螺纹连接，锥销2的另一端设有外螺纹，拉杆1设有内螺纹。
图1中14为锥销2与拉杆1连接用的螺纹。
具体实施方式十：本实施方式是对具体实施方式九所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置作进一步说明，本实施方式中，拉杆1和拉盖7上均设有装夹孔15。
拉伸试验机对拉杆1和拉盖7进行拉伸，实现背向运动。
将衬套5与锥销2进行装配，圆台的上底与衬套5一端的端面上进行薄层金属涂层的熔化结合，形成涂层6，涂层6将锥销2和衬套5连接为一个整体，将导向衬套4与衬套5进行装配，装配完成后通过外壳体3轴心孔位置放入外壳体3中，将拉杆1与锥销2进行螺纹连接，拉盖7与外壳体3进行螺纹连接，装夹孔15与拉伸试验机装配，实现拉杆1和拉盖7与拉伸试验机的连接，启动拉伸试验机，拉杆1和拉盖7背向运动，使涂层6与锥销2结合位置进行拉伸剥离，记录拉伸试验机测量的剥离拉伸力数值，对圆台和涂层6接触位置表面积、剥离拉伸力数值进行计算，得到结合强度，完成检测工作。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，其特征在于，包括拉杆(1)、锥销(2)、外壳体(3)、导向衬套(4)、衬套(5)和拉盖(7)；
拉杆(1)、锥销(2)、导向衬套(4)和衬套(5)形成一侧拉伸机构，外壳体(3)和拉盖(7)形成另一侧拉伸机构；
锥销(2)的一端为圆台，衬套(5)的一端设有与圆台相吻合的槽，圆台装配到所述槽中，圆台的上底与衬套(5)一端的端面平齐，该平齐的面上设有涂层(6)，涂层(6)将锥销(2)和衬套(5)连接为一个整体，衬套(5)的另一端内设有导向衬套(4)，导向衬套(4)的一端端面与圆台的下底、衬套(5)槽口所在的平面之间设有安全距离(10)；衬套(5)和涂层(6)位于外壳体(3)内，锥销(2)的另一端穿过导向衬套(4)和外壳体(3)的一端，且锥销(2)的另一端设有拉杆(1)，外壳体(3)的另一端设有拉盖(7)；
通过两侧拉伸机构产生的背向运动使涂层(6)与锥销(2)结合位置拉伸剥离，进行强度检测。
2.根据权利要求1所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，其特征在于，所述锥销(2)和衬套(5)的材质与实际预涂层工件的材质相同。
3.根据权利要求1所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，其特征在于，所述圆台的上底、衬套(5)一端的端面与实际预涂层工件表面状态相同。
4.根据权利要求1所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，其特征在于，所述圆台的上底半径r与涂层(6)的厚度δ满足如下关系：δ＞r/2。
5.根据权利要求1所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，其特征在于，所述衬套(5)与导向衬套(4)通过螺纹连接，衬套(5)的另一端设有内螺纹，导向衬套(4)设有外螺纹。
6.根据权利要求1所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，其特征在于，所述导向衬套(4)与锥销(2)之间存在间隙，外壳体(3)与锥销(2)之间存在间隙。
7.根据权利要求1所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，其特征在于，所述衬套(5)与外壳体(3)侧壁之间存在间隙。
8.根据权利要求1所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，其特征在于，所述外壳体(3)与拉盖(7)通过螺纹连接，外壳体(3)的另一端设有内螺纹，拉盖(7)设有外螺纹。
9.根据权利要求1所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，其特征在于，所述锥销(2)与拉杆(1)通过螺纹连接，锥销(2)的另一端设有外螺纹，拉杆(1)设有内螺纹。
10.根据权利要求1所述的金属基工件表面薄层金属涂层与本体结合强度检测装置，其特征在于，所述拉杆(1)和拉盖(7)上均设有装夹孔(15)。
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