CN112170044B - 一种热喷涂实验用试样夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热喷涂表面处理技术领域，更具体地说，涉及一种热喷涂实验用试样夹具。该夹具包括固定夹持模块、活动夹持模块和底座，固定夹持模块和活动夹持模块相对固定于底座上，活动夹持模块上设置有活动夹持块和限位套筒，活动夹持块的一侧与固定夹持模块相配合共同夹持试样，另一侧限制于限位套筒内，限位套筒内设有压紧弹簧，限位套筒远离活动夹持块的一端装配有调节螺钉，压紧弹簧一端与活动夹持块相连接，另一端与调节螺钉相接触。本发明能够同时适用于多个不同形状或不同尺寸的基体试样，功能灵活、结构简单、便于操作，不仅有效提高了实验效率和涂层质量，节约了热喷涂材料和能源，也减小了对热喷涂设备的损伤。

Description

一种热喷涂实验用试样夹具

技术领域

本发明涉及热喷涂表面处理技术领域，更具体地说，涉及一种热喷涂实验用试样夹具。

背景技术

热喷涂技术是一种应用十分广泛的表面工程技术，是改善材料表面性能的重要手段。热喷涂技术利用电弧、等离子弧或燃烧火焰等热源将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热至熔融或半熔融状态，然后借助高速焰流或压缩气体以一定速度喷射沉积到经过喷砂粗化处理的基体表面，最终形成具有耐磨、耐蚀、隔热、抗高温、抗氧化、绝缘、导电、防微波辐射等一种或多种功能的热喷涂涂层，不仅能够使新零部件得到功能强化和预保护，还可以使受损部件得到重新修复和再利用，大大节约了材料与能源。

任何一种热喷涂涂层，在正式生产应用前都需要开展研发实验，对涂层试样的性能进行测试分析与优化研究。热喷涂实验所用的基体材料一般为金属，试样规格尺寸基本无国家标准，根据涂层性能测试要求，由各实验室自行设定，每次喷涂实验一般需要同时制备3～10个试样。根据涂层性能测试方法，可将试样划分为金相试样、拉伸试样、硬度试样、摩擦磨损试样、腐蚀试样、热循环试样等。其中，拉伸、热循环等实验一般采用圆柱状试样，金相、腐蚀等实验一般采用矩形块状试样。在热喷涂过程中，高温高速粒子流对基体试样具有一定的冲击力，同时基体试样温度也会升高，因此，需要借助夹具对基体试样稳固夹持才能确保热喷涂实验的顺利进行。

现有热喷涂夹具大多采用丝杠传动结构，通过摇动手柄驱动夹持部位进退，进而固定基体试样。虽然该类夹具结构简单，适于夹持单个或多个相同尺寸的试样，但无法同时适应不同尺寸的圆柱状试样或矩形块状试样，另外，多次使用后夹具上不可避免地存在部分难以清理的残留涂层，从而使夹持部位出现尺寸差异，同时夹持多个相同尺寸的试样时会造成部分试样松动掉落，因此在制备多个涂层试样时需要进行多组热喷涂实验，不仅费时费力、浪费喷涂材料和能源，而且多次启停对热喷涂设备也会造成一定损伤。

通过专利检索，中国专利申请公开号：CN110117763A，发明创造名称为：一种热喷涂夹具平台装置，该申请案公开了一种热喷涂夹具平台装置，其基座平台上固定有液压千斤顶，液压千斤顶一侧设置有夹板，夹板另一侧装配有固定夹板，液压千斤顶与高压油管相通，高压油管另一侧连接在液压泵浦上，通过手动施压作用液压泵浦带动液压千斤顶工作，进而带动夹板移动，与固定夹板相配合夹持固定喷涂件。该申请案采用了液压泵浦加压作用液压千斤顶的原理，与传统夹具相比，操作简单快捷、更加省力；但其试样夹持部位与传统夹具相似，因此存在相同的技术问题，如不能同时制备多个不同尺寸或不同形状的试样，效率低，浪费喷涂材料和能源等。

又如中国专利公开号：CN205462901U，发明创造名称为：一种用于热喷涂金属薄片试样的工装夹具，该申请案公开了一种用于热喷涂金属薄片试样的工装夹具，包括矩形块、上梁和下梁，上梁上设置数个上夹持块，下梁上设置数个下夹持块，上夹持块和下夹持块的顶部为弓形凹槽，金属薄片试样设置在上夹持块和下夹持块的弓形凹槽中并通过第一旋紧部件紧固，上梁和下梁通过第二旋紧部件连接紧固。该申请案的结构较为灵活，可同时对10个试样进行喷涂，提高了热喷涂效率；但仍存在以下不足：(1)适于夹持的试样尺寸范围较小，且不适于夹持矩形块状试样；(2)每个试样需要两组旋紧部件进行紧固，装卸试样时操作繁杂；(3)热喷涂过程中涂层易沉积在螺杆上而阻碍螺杆运动，不仅妨碍拆卸试样，而且需要频繁更换螺杆，给实验人员带来很多不便。

再如中国专利申请公开号：CN205288782U，发明创造名称为：热喷涂实验用多功能组合夹具，该申请案公开了一种热喷涂实验用多功能组合夹具，包括下底板、上顶梁、左侧导柱、右侧导柱、多尺寸可调节试样夹板、支撑弹簧、调节螺钉和定位块，左侧导柱和右侧导柱的内侧均开设有滑槽，两个导柱的滑槽内设置有若干多尺寸可调节试样夹板，相邻两个多尺寸可调节试样夹板之间通过若干支撑弹簧相连，两个导柱的顶部通过上顶梁连接在一起，且在上顶梁上设置有若干调节螺钉，通过旋扭调节螺钉可调节若干多尺寸可调节试样夹板在两个导柱的滑槽内的位移。该申请案的多尺寸可调节试样夹板上开设有不同类型的凹槽，可根据试验需求同时夹持不同形状或不同尺寸的试样，装卸试样较为方便；但其不足之处在于，可夹持的试样尺寸范围较小，更换试样夹板不方便，另外在热喷涂过程中，试样夹板和支撑弹簧上易沉积较厚的涂层，且因难以清理需要经常更换。

综上所述，为了能够高效率、高质量、低成本地开展热喷涂实验，设计一套结构简单、便于操作、功能灵活、能够适用于不同形状或不同尺寸的基体试样的热喷涂夹具，仍是实验人员孜孜不倦的追求。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中热喷涂实验用试样夹具功能单一，操作不便，且因不能同时制备多个不同形状或不同尺寸的试样而导致实验效率低、浪费喷涂材料和能源的不足，提供了一种热喷涂实验用试样夹具，能够同时适用于多个不同形状或不同尺寸的基体试样，功能灵活、结构简单、便于操作，不仅有效提高了实验效率和涂层质量，节约了热喷涂材料和能源，也减小了对热喷涂设备的损伤。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种热喷涂实验用试样夹具，包括固定夹持模块、活动夹持模块和底座，固定夹持模块和活动夹持模块相对固定于底座上，活动夹持模块上设置有活动夹持块和限位套筒，活动夹持块的一侧与固定夹持模块相配合共同夹持试样，活动夹持块的另一侧限制于限位套筒内，限位套筒内设有压紧弹簧，限位套筒远离活动夹持块的一端装配有调节螺钉，压紧弹簧一端与活动夹持块相连接，压紧弹簧的另一端与调节螺钉相接触。

所述的活动夹持块包括第一夹持块、连接螺杆和限位板，限位板限制在限位套筒内并与压紧弹簧相连接，连接螺杆两端分别与第一夹持块和限位板相连接，固定夹持模块上设置有与第一夹持块相匹配的第二夹持块。

所述的第一夹持块和第二夹持块相对的侧面分别加工有第一夹持面和第二夹持面，第一夹持面和第二夹持面为平面或弧形面。

所述的第一夹持块上与第二夹持块相对的一侧均匀设置有3～10个夹持单元，该夹持单元通过弹簧与第一夹持块相连接，夹持单元与第二夹持块相对的一侧加工有第三夹持面，该第三夹持面为平面或弧形面；第二夹持块的第二夹持面为平面或3～10个均匀设置的弧形面。

所述的活动夹持模块和固定夹持模块上分别设置有第一垫板和第二垫板，该第一垫板和第二垫板分别位于第一夹持块和第二夹持块的下侧。

所述的限位套筒的侧面沿轴向开设有腰型孔，限位套筒的外侧铰接有活动杆，该活动杆通过连杆与限位套筒内的限位板相连接，连杆与限位板相连的一端限制在腰型孔内，在活动杆的带动下，限位板可在限位套筒内往复运动。

所述的固定夹持模块和活动夹持模块均通过快拆件安装固定在底座上；快拆件设有扳柄、偏心轴、心轴和螺帽，水平设置的心轴一端带有偏心轴，心轴的另一端安装螺帽，扳柄的一端与偏心轴连接，扳柄的另一端设置有六角孔；底座为两个平行布置的T型梁，该T型梁的梁肋上开设有限位槽，固定夹持模块和活动夹持模块的底部平行加工有通孔，快拆件的心轴穿过所述通孔和限位槽，并通过两端的扳柄和螺帽分别将固定夹持模块和活动夹持模块紧固在两个T型梁之间。

所述的热喷涂实验用试样夹具，使用时，根据需要在心轴上套设垫片和间隔套筒，扳柄与T型梁之间及螺帽与T型梁之间均设置有垫片；快拆件分别将两个固定夹持模块和两个活动夹持模块串联固定在底座上时，心轴上套设有间隔套筒，该间隔套筒处于固定夹持模块之间或活动夹持模块之间。

所述的限位槽的开口方向与T型梁梁肋的延伸方向垂直或平行，限位槽的数量分别为1或3～10个。

所述的底座的底部为T型梁翼板，T型梁翼板两端与T型梁梁肋底部之间设置有定位缺口。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种热喷涂实验用试样夹具，通过旋拧调节螺钉使其在限位套筒内前后移动，进而压紧和放松压紧弹簧，带动活动夹持块的前后移动，不仅可以夹紧和松开试样，也可小幅度增加夹持试样的尺寸范围，对于存在较小尺寸差异的多组试样，可以快速方便地进行紧固夹持。

(2)本发明的一种热喷涂实验用试样夹具，通过调节固定夹持模块和活动夹持模块在底座上的相对位置，可大幅度增加夹持试样的尺寸范围，解决了由于试样尺寸不同需要配备多套夹具的问题，减少了实验成本。

(3)本发明的一种热喷涂实验用试样夹具，第一夹持面和第二夹持面为相匹配的平面或弧形面，通过更换第一夹持块和第二夹持块可实现矩形块状试样或圆柱状试样的夹持，并且通过调节螺钉和活动夹持模块的配合，可实现不同尺寸的矩形块状试样或圆柱状试样的夹持。

(4)本发明的一种热喷涂实验用试样夹具，第一夹持块上还可以通过弹簧连接有多个夹持单元，夹持单元的第三夹持面为平面或弧形面，第二夹持块的第二夹持面为平面或相应数量的弧形面，通过设置不同数量的夹持单元，进行一组热喷涂实验便可制备出多个矩形块状或圆柱状涂层试样，有效提高了实验效率、节约了喷涂材料和能源，并且避免了进行多组实验时导致涂层试样间容易出现的性能差异；每个夹持单元由独立的弹簧与第一夹持块相连接，夹持多个相同尺寸的试样时，即使彼此间存在尺寸误差，每个试样仍能得到有效夹持，喷涂过程中不易松动掉落。

(5)本发明的一种热喷涂实验用试样夹具，第一夹持块上加工有与连接螺杆相匹配的螺纹孔，通过旋拧连接螺杆，即可方便地更换不同类型的第一夹持块；第二夹持块可通过与连接螺杆尺寸相同的螺钉安装在固定夹持模块上，不仅便于更换不同类型的第二夹持块，也使得第一夹持块和第二夹持块能够互换使用，降低了夹具的加工制作成本；第二夹持块也可通过燕尾滑轨结构安装在固定夹持模块上，该结构更加便于第二夹持块的安装和更换。

(6)本发明的一种热喷涂实验用试样夹具，通过扳动活动杆，使限位板向远离试样的一侧移动，即可快速松开试样，同时便于下一组试样的安放，进行多组相同尺寸试样的热喷涂实验时，该结构使得装卸试样更为方便快捷，实验效率进一步提高。

(7)本发明的一种热喷涂实验用试样夹具，固定夹持模块和活动夹持模块均通过快拆件安装固定在底座上，通过扳动快拆件的扳柄，即可完成安装和拆卸过程，操作简单、安装牢靠；扳柄上设置有六角孔，使用内六角扳手，将其插入六角孔中进而扳动扳柄，使得两个夹持模块的安装和拆卸过程更加省力；快拆件的心轴上套设有间隔套筒，进行多组试样的喷涂实验时，可通过快拆件将多组固定夹持模块和活动夹持模块固定在底座上，间隔套筒处于两个相邻的固定夹持模块之间或两个相邻的活动夹持模块之间，不仅对夹持模块具有紧固作用，而且使得多组试样之间存在适当的间隔距离，该结构设计能够实现一次实验便可制备多组不同形状或不同尺寸的涂层试样，适用性广，功能灵活，大幅提高了实验效率、节约了喷涂材料和能源。

(8)本发明的一种热喷涂实验用试样夹具，第一垫板和第二垫板通过螺钉分别安装在活动夹持模块和固定夹持模块上，且分别位于第一夹持块和第二夹持块的下侧，从而避免了对活动夹持模块和固定夹持模块的磨损，通过更换第一垫板和第二垫板可减小残留涂层对夹持部分尺寸的影响。

(9)本发明的一种热喷涂实验用试样夹具，底座上开设有1或3～10个与T型梁梁肋的延伸方向垂直或平行的限位槽，调节活动夹持模块在限位槽中的位置，即可调节固定夹持模块和活动夹持模块间的相对距离，实现不同尺寸试样的夹持，同时可以保证固定夹持模块和活动夹持模块始终处于同一水平高度，避免了因试样两侧夹持高度不同而造成部分喷涂面被遮挡的问题；底座两端设置有定位缺口，便于将该夹具定位固定在喷涂平台或其他限位装置上。

(10)本发明的一种热喷涂实验用试样夹具，结构设计合理，原理简单，功能多样，便于操作和推广使用。

附图说明

图1为本发明的一种热喷涂实验用试样夹具夹持基体试样时的状态示意图；

图2为本发明的一种热喷涂实验用试样夹具松开涂层试样时的状态示意图；

图3为本发明的一种热喷涂实验用试样夹具的侧视结构示意图；

图4为本发明的一种热喷涂实验用试样夹具组合使用时的侧视结构示意图；

图5为本发明中底座的结构示意图；其中，图5(a)为本发明中限位槽的开口方向与T型梁梁肋的延伸方向平行时的结构示意图，图5(b)为本发明中限位槽的开口方向与T型梁梁肋的延伸方向垂直时的结构示意图；

图6为本发明中快拆件的结构示意图；

图7为本发明中第一夹持块的结构示意图；其中，图7(a)为第一夹持面为平面时的结构示意图，图7(b)为第一夹持面为弧形面时的结构示意图，图7(c)为第一夹持块上设置有夹持单元且第三夹持面为平面时的结构示意图，图7(d)为第一夹持块上设置有夹持单元且第三夹持面为弧形面时的结构示意图；

图8为本发明中第二夹持块的结构示意图；其中，图8(a)为第二夹持面为平面时的一种结构示意图，图8(b)为第二夹持面为平面时的另一种结构示意图，图8(c)为第二夹持面为弧形面时的结构示意图，图8(d)为第二夹持面均匀设置有5个弧形面时的结构示意图，图8(e)为第一夹持块上设置有5个夹持单元且第三夹持面、第二夹持面均为平面时的第二夹持块结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、固定夹持模块；2、活动夹持模块；3、底座；4、限位套筒；5、压紧弹簧；6、调节螺钉；7、第一夹持块；701、第一夹持面；702、螺纹孔；8、连接螺杆；9、限位板；10、第二夹持块；1001、第二夹持面；1002、燕尾块；1003、螺纹孔；11、第一垫板；12、第二垫板；13、夹持单元；1301、第三夹持面；1302、弹簧；14、活动杆；15、连杆；16、快拆件；1601、扳柄；1602、偏心轴；1603、心轴；1604、垫片；1605、螺帽；1606、间隔套筒；1607、六角孔；17、限位槽；18、定位缺口；19、基体试样；20、涂层试样。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例的一种热喷涂实验用试样夹具，包括固定夹持模块1、活动夹持模块2和底座3，固定夹持模块1和活动夹持模块2相对安装固定在底座3上。其中，活动夹持模块2上设置有活动夹持块，活动夹持块的一侧与固定夹持模块1相配合共同夹持试样，通过调节活动夹持模块2在底座3上的位置，改变固定夹持模块1和活动夹持模块2间的相对距离，可大幅度增加夹持试样的尺寸范围，解决了由于试样尺寸不同需要配备多套夹具的问题，避免了频繁更换夹具的麻烦，也减少了实验成本。本实施例的固定夹持模块1和活动夹持模块2均通过公知的快拆件16安装固定在底座3上，通过来回扳动快拆件16的扳柄1601，即可完成安装和拆卸过程，安装牢靠、操作简单、便捷省力。

如图1、图2、图3所示，活动夹持模块2上设置限位套筒4，活动夹持块远离固定夹持模块1的一侧限制于限位套筒4内，限位套筒4内设有压紧弹簧5，限位套筒4远离活动夹持块的一端装配有调节螺钉6，压紧弹簧5一端与活动夹持块相连接，压紧弹簧5另一端与调节螺钉6相接触，旋拧调节螺钉6使其在限位套筒4内旋进或旋出，进而压紧或放松压紧弹簧5，从而带动活动夹持块的前后移动，不仅可以夹紧和松开试样，也可小幅度增加夹持试样的尺寸范围。其中，活动夹持块包括第一夹持块7、连接螺杆8和限位板9，连接螺杆8两端分别与第一夹持块7和限位板9相连接，限位板9限制在限位套筒4内并与压紧弹簧5相连接，固定夹持模块1上设置有与第一夹持块7相匹配的第二夹持块10。

如图7(a)、图8(a)所示，第一夹持块7和第二夹持块10相对的侧面分别加工有第一夹持面701和第二夹持面1001。第一夹持面701和第二夹持面1001均为平面，便于夹持单个矩形块状试样，并且通过调节螺钉6和活动夹持模块2的配合，可夹持不同尺寸的矩形块状试样。本实施例中，第一夹持块7上加工有与连接螺杆8相匹配的螺纹孔702，通过旋拧连接螺杆8，即可方便地安装或更换第一夹持块7；第二夹持块10上加工有相同尺寸的螺纹孔1003，并通过螺钉安装在固定夹持模块1上，不仅便于更换，也使得第一夹持块7和第二夹持块10能够互换使用，降低了夹具的加工制作成本。

另外，如图8(b)所示，本实施例中第二夹持块10也可以通过燕尾滑轨结构安装在固定夹持模块1上，其中第二夹持块10的背面加工有燕尾块1002，固定夹持模块1上加工有相配合的燕尾槽，该结构更加便于第二夹持块10的安装和更换，夹持试样时，试样对第二夹持块10的反作用力使第二夹持块10与固定夹持模块1紧紧贴靠在一起，不易发生蹿动，可保证实验的顺利进行。

如图6所示，快拆件16包括扳柄1601、偏心轴1602、心轴1603、垫片1604、螺帽1605、间隔套筒1606、六角孔1607等，具体结构如下：水平设置的心轴1603一端带有偏心轴1602，心轴1603的另一端安装螺帽1605，扳柄1601的一端与偏心轴1602连接，扳柄1601的另一端设置有六角孔1607，使用内六角扳手，将其插入六角孔1607中进而扳动扳柄1601，可使固定夹持模块1和活动夹持模块2在底座3上的安装、调节和拆卸过程更加省力。使用时，根据需要在心轴1603上套设垫片1604和间隔套筒1606。

如图1、图2、图3、图5、图6所示，底座3为两个平行布置的T型梁，该T型梁的梁肋上开设有限位槽17，固定夹持模块1和活动夹持模块2的底部平行加工有通孔，快拆件16的心轴1603依次穿过第一个T型梁的限位槽17、所述通孔和第二个T型梁的限位槽17，并通过两端的扳柄1601和螺帽1605分别将固定夹持模块1和活动夹持模块2紧固在两个T型梁之间，扳柄1601与T型梁之间及螺帽1605与T型梁之间均设置有垫片1604，可减少对T型梁的磨损。

如图5(b)所示，本实施例中，限位槽17的开口方向与T型梁梁肋的延伸方向垂直，限位槽17的数量为1个，该结构设计可实现固定夹持模块1和活动夹持模块2间相对距离的连续调节，从而可以夹持不同尺寸的试样，同时可以保证固定夹持模块1和活动夹持模块2处于同一水平高度，避免了因试样两侧夹持高度不同而造成部分喷涂面被遮挡的问题。底座3的底部为T型梁翼板，T型梁翼板两端与T型梁梁肋底部之间设置有定位缺口18，便于将该夹具定位固定在虎钳上。

如图1、图2、图3、图4所示，本实施例中，限位套筒4的侧面沿轴向开设有腰型孔，限位套筒4的外侧铰接有活动杆14，该活动杆14通过连杆15与限位套筒4内的限位板9相连接，连杆15与限位板9相连的一端限制在腰型孔内，在活动杆14的带动下，限位板9可在限位套筒4内往复运动，热喷涂过程完成后，向远离试样的一侧扳动活动杆14，带动限位板9移动，即可快速松开并取下涂层试样20，接着可安放下一组基体试样19，松开活动杆14，在压紧弹簧5的弹力作用下，限位板9自动回位，第一夹持块7接触并夹紧基体试样19，通过该结构设计，装卸试样不用旋拧调节螺钉6也可完成，而且操作更为方便快捷，特别在进行多组相同尺寸试样的热喷涂实验时，实验效率明显提高。另外，由于压紧弹簧5具有弹性特征，因此当每组试样间存在较小尺寸差异时，能够保证每组试样的紧固夹持。

实施例2

本实施例的一种热喷涂实验用试样夹具，其基本结构同实施例1。进一步地，如图7(b)、图8(c)所示，本实施例中，第一夹持面701和第二夹持面1001均为弧形面，便于夹持单个圆柱状试样，并且通过调节螺钉6和活动夹持模块2的配合，可夹持不同尺寸的圆柱状试样。

如图5(a)所示，限位槽17的开口方向与T型梁梁肋的延伸方向平行，限位槽17的数量为6个，两个相邻限位槽17间的距离为第一夹持块7可移动距离的2倍，此结构的限位槽17不仅使得固定夹持模块1和活动夹持模块2安装更为牢靠，而且可以保证该夹具能够夹持连续尺寸范围的不同试样。

实施例3

本实施例的一种热喷涂实验用试样夹具，其基本结构同实施例2。进一步地，如图7(c)、图8(e)所示，本实施例中，第一夹持块7上与第二夹持块10相对的一侧通过弹簧1302均匀连接有5个夹持单元13，夹持单元13与第二夹持块10相对的一侧加工有第三夹持面1301，该第三夹持面1301为平面，第二夹持块10的第二夹持面1001也为平面，且第一夹持块7与第二夹持块10的长度相同。本实施例的第一夹持块7和第二夹持块10可以同时夹持5个矩形块状试样，有效提高了实验效率、节约了喷涂材料和能源，每个夹持单元13由独立的弹簧1302与第一夹持块7相连接，夹持多个相同尺寸的试样时，即使彼此间存在尺寸误差，每个试样仍能得到有效夹持，喷涂过程中不易松动掉落。本实施例中，第二夹持块10通过燕尾滑轨结构安装在固定夹持模块1上，其中第二夹持块10的背面加工有燕尾块1002，固定夹持模块1上加工有相配合的燕尾槽，该结构更加便于第二夹持块10的安装和更换，夹持试样时，试样对第二夹持块10的反作用力使第二夹持块10与固定夹持模块1紧紧贴靠在一起，不易发生蹿动，可保证实验的顺利进行。

如图1、图2所示，活动夹持模块2和固定夹持模块1上通过螺钉分别安装有第一垫板11和第二垫板12，该第一垫板11和第二垫板12分别位于第一夹持块7和第二夹持块10的下侧，从而可避免试样和第一夹持块7对固定夹持模块1和活动夹持模块2造成磨损。此外，热喷涂过程中，熔融颗粒会穿过试样两端或试样间的缝隙沉积到固定夹持模块1和活动夹持模块2上，通过更换第一垫板11和第二垫板12可减小残留涂层对夹持部分尺寸的影响，避免夹持试样时出现底部不平或夹持不牢固的问题，保证涂层质量和实验的顺利进行。

实施例4

本实施例的一种热喷涂实验用试样夹具，其基本结构同实施例3。进一步地，如图7(d)、图8(d)所示，本实施例中，夹持单元13的数量为10个，第三夹持面1301为弧形面，第二夹持面1001上加工有与第三夹持面1301相匹配的10个弧形面，使用本实施例的试样夹具，进行一组热喷涂实验可制备出10个圆柱状涂层试样20。

如图1、图2所示，利用本实施例的试样夹具进行热喷涂实验的操作步骤如下：

步骤一、首先使用快拆件16将固定夹持模块1安装在底座3一端的限位槽17中，根据需要夹持的圆柱状基体试样19的直径，确定固定夹持模块1和活动夹持模块2间的距离，然后使用快拆件16将活动夹持模块2安装在限位槽17的相应位置；

需要进一步调节活动夹持模块2在底座3上的位置时，可配合使用内六角扳手，将其插入扳柄1601上的六角孔1607中，绕偏心轴1602向远离底座3的方向扳动，使活动夹持模块2从底座3上松开，然后将活动夹持模块2调节到适当位置，最后绕偏心轴1602向靠近底座3的方向扳动内六角扳手，从而将活动夹持模块2固定在底座3上。

步骤二、选取带有10个夹持单元13且第三夹持面1301为弧形面的第一夹持块7，使第一夹持块7上的螺纹孔702对准连接螺杆8，旋拧连接螺杆8，使第一夹持块7与连接螺杆8连接在一起；选取与第一夹持块7相匹配的第二夹持块10，对准第二夹持块10上的燕尾块1002和固定夹持模块1上的燕尾槽，使第二夹持块10安放在固定夹持模块1上。

步骤三、旋拧调节螺钉6，使第二夹持面1001和第三夹持面1301之间的距离大于圆柱状基体试样19的直径，然后将基体试样19安放在第一垫板11和第二垫板12上，并处于第二夹持面1001和第三夹持面1301之间，再次旋拧调节螺钉6，使第一夹持块7向基体试样19一侧移动，并向基体试样19施加压力，直至基体试样19被夹持牢固。

步骤四、将定位缺口18卡放在虎钳的两个钳口上，然后使虎钳夹紧底座3，从而使该试样夹具固定牢靠。

步骤五、热喷涂过程完成后形成涂层试样20，向远离涂层试样20的一侧扳动活动杆14，带动第一夹持块7移动，进而松开涂层试样20，将涂层试样20取下，然后松开活动杆14即完成一组热喷涂实验；

需要制备更多数量的试样时，当涂层试样20被取下后，紧接着安放下一组基体试样19，然后松开活动杆14，第一夹持块7自动回位，接触并夹紧基体试样19。

实施例5

本实施例的一种热喷涂实验用试样夹具，其基本结构同实施例3。进一步地，如图4所示，快拆件16分别将两个固定夹持模块1和两个活动夹持模块2串联固定在底座3上，心轴1603上套设有间隔套筒1606，该间隔套筒1606处于固定夹持模块1之间或活动夹持模块2之间。两组固定夹持模块1、活动夹持模块2中，第一组活动夹持模块2上的第一夹持块7连接有10个夹持单元13，夹持单元13的第三夹持面1301为平面，固定夹持模块1上第二夹持块10的第二夹持面1001也为平面；第二组活动夹持模块2上的第一夹持块7连接有6个夹持单元13，夹持单元13的第三夹持面1301为弧形面，固定夹持模块1上第二夹持块10的第二夹持面1001为6个相对应的弧形面。使用本实施例的试样夹具，进行一组热喷涂实验便可制备出10个矩形块状试样和6个圆柱状涂层试样20，大幅提高了实验效率、节约了喷涂材料和能源、减少了实验成本。本实施例的间隔套筒1606不仅对固定夹持模块1和活动夹持模块2具有紧固作用，而且可以调节两组固定夹持模块1、活动夹持模块2间的距离，采用自动化热喷涂时方便喷枪行程的分段程序编程，从而避免熔融颗粒过多地沉积在试样夹具上。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种热喷涂实验用试样夹具，其特征在于：包括固定夹持模块（1）、活动夹持模块（2）和底座（3），固定夹持模块（1）和活动夹持模块（2）相对固定于底座（3）上，活动夹持模块（2）上设置有活动夹持块和限位套筒（4），活动夹持块的一侧与固定夹持模块（1）相配合共同夹持试样，活动夹持块的另一侧限制于限位套筒（4）内，限位套筒（4）内设有压紧弹簧（5），限位套筒（4）远离活动夹持块的一端装配有调节螺钉（6），压紧弹簧（5）一端与活动夹持块相连接，压紧弹簧（5）的另一端与调节螺钉（6）相接触；

活动夹持块包括第一夹持块（7）、连接螺杆（8）和限位板（9），限位板（9）限制在限位套筒（4）内并与压紧弹簧（5）相连接，连接螺杆（8）两端分别与第一夹持块（7）和限位板（9）相连接，固定夹持模块（1）上设置有与第一夹持块（7）相匹配的第二夹持块（10）；

限位套筒（4）的侧面沿轴向开设有腰型孔，限位套筒（4）的外侧铰接有活动杆（14），该活动杆（14）通过连杆（15）与限位套筒（4）内的限位板（9）相连接，连杆（15）与限位板（9）相连的一端限制在腰型孔内，在活动杆（14）的带动下，限位板（9）可在限位套筒（4）内往复运动；

固定夹持模块（1）和活动夹持模块（2）均通过快拆件（16）安装固定在底座（3）上；快拆件（16）设有扳柄（1601）、偏心轴（1602）、心轴（1603）和螺帽（1605），水平设置的心轴（1603）一端带有偏心轴（1602），心轴（1603）的另一端安装螺帽（1605），扳柄（1601）的一端与偏心轴（1602）连接，扳柄（1601）的另一端设置有六角孔（1607）；底座（3）为两个平行布置的T型梁，该T型梁的梁肋上开设有限位槽（17），固定夹持模块（1）和活动夹持模块（2）的底部平行加工有通孔，快拆件（16）的心轴（1603）穿过所述通孔和限位槽（17），并通过两端的扳柄（1601）和螺帽（1605）分别将固定夹持模块（1）和活动夹持模块（2）紧固在两个T型梁之间；

在心轴（1603）上套设垫片（1604）和间隔套筒（1606），扳柄（1601）与T型梁之间及螺帽（1605）与T型梁之间均设置有垫片（1604）；快拆件（16）分别将两个固定夹持模块（1）和两个活动夹持模块（2）串联固定在底座（3）上，心轴（1603）上套设有间隔套筒（1606），该间隔套筒（1606）处于固定夹持模块（1）之间或活动夹持模块（2）之间。

2.根据权利要求1所述的一种热喷涂实验用试样夹具，其特征在于：第一夹持块（7）和第二夹持块（10）相对的侧面分别加工有第一夹持面（701）和第二夹持面（1001），第一夹持面（701）和第二夹持面（1001）为平面或弧形面。

3.根据权利要求1或2所述的一种热喷涂实验用试样夹具，其特征在于：第一夹持块（7）上与第二夹持块（10）相对的一侧均匀设置有3~10个夹持单元（13），该夹持单元（13）通过弹簧（1302）与第一夹持块（7）相连接，夹持单元（13）与第二夹持块（10）相对的一侧加工有第三夹持面（1301），该第三夹持面（1301）为平面或弧形面；第二夹持块（10）的第二夹持面（1001）为平面或3~10个均匀设置的弧形面。

4.根据权利要求1所述的一种热喷涂实验用试样夹具，其特征在于：活动夹持模块（2）和固定夹持模块（1）上分别设置有第一垫板（11）和第二垫板（12），该第一垫板（11）和第二垫板（12）分别位于第一夹持块（7）和第二夹持块（10）的下侧。

5.根据权利要求1所述的一种热喷涂实验用试样夹具，其特征在于：限位槽（17）的开口方向与T型梁梁肋的延伸方向垂直或平行，限位槽（17）的数量分别为1或3~10个。

6.根据权利要求1所述的一种热喷涂实验用试样夹具，其特征在于：底座（3）的底部为T型梁翼板，T型梁翼板两端与T型梁梁肋底部之间设置有定位缺口（18）。

Images