CN112229794A - 一种测量激光熔覆修复层结合强度的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测量激光熔覆修复层结合强度的装置，包括箱盖、光滑导杆、夹具体、定位楔形块、预紧楔形块、箱座、预紧螺钉、基座、双向螺纹螺钉、剪切刀、导向柱、紧固螺钉。本发明包括上箱体和下箱体两部分。上箱体通过双向螺纹螺钉与夹具体配合夹持熔覆样体，并且把修复层暴露在夹具体的凹槽里。下箱体通过预紧螺栓调整剪切刀之间的距离，与上箱体的夹具体凹槽形成配合。上箱体与下箱体通过导向柱连接，将万能试验压头压在箱盖的顶部，给上箱体施加压力，直到剪切刀与修复层接触，然后对修复层进行剪切作用，当压力达到修复层剪切强度时，修复层会从基体上剥离，记录剪切作用的压力变化，便可以计算出修复层的抗剪切强度。

Description

一种测量激光熔覆修复层结合强度的装置
技术领域
本发明属于激光加工技术领域，具体涉及一种测量激光熔覆修复层结合强度装置。
背景技术
激光修复质量是装备零部件可再利用的重要保证，由于修复的基本目的是恢复表面形貌和原始使用性能，因此修复层的结合强度可以作为反映修复质量高低的重要标志，而现有的测试评价针对性不强，对试样及其修复层的加工要求较繁琐，因此有必要针对激光熔覆修复层专门设计一套结合强度测试方法。中国专利一种激光熔覆层强度测试装置(专利号：CN201520598524.5)公开了一种激光熔覆层结合强度测试方法，对基体单侧修复层进行剪切试验，熔覆样体仅一侧受到较大的剪切力，该过程容易产生力矩，因此测得的实验数据并不准确。中国专利激光熔覆层与基体间结合强度测试方法(专利号：CN201811590162.X)公开了一种激光熔覆层结合强度测试方法，其制作样品的过程比较复杂，需要对基体先车削，然后熔覆，再进行磨削，铣削，车削，最后进行测试试验，过程极不方便。
发明内容
(一)需要解决的技术问题
本发明的主要目的是提供一种测量激光熔覆修复层结合强度装置，使得激光熔覆层结合强度检测的操作过程更加便捷，并且进一步提高测量精度。
(二)技术方案
本发明为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种测量激光熔覆修复层结合强度装置，包括箱盖、光滑导杆、夹具体、定位楔形块、预紧楔形块、箱座、预紧螺钉、基座、双向螺纹螺钉、剪切刀、导向柱、紧固螺钉；所述夹具体为L形结构，且包括横向部和竖向部，所述横向部两侧安装有所述双向螺纹螺栓和光滑导杆，所述竖向部中间设有凹槽，两个所述夹具体相对设置，二者中心线重合且所述双向螺纹螺栓对称分布在中心线两侧，所述横向部设有与所述双向螺纹螺钉相适配的螺纹孔，以螺纹连接两个所述夹具体，所述光滑导杆起到导向作用，与双向螺纹螺钉中心线平行；
所述定位楔形块内侧端面通过两个固定螺钉安装有所述剪切刀；
所述紧固螺钉先与所述箱座侧面的螺纹通孔连接，然后连接到所述定位楔形块外侧端面的螺纹沉孔，二者螺纹孔的中心线重合，通过调整紧固螺栓调整两个剪切刀之间的距离；
所述导向柱安装在箱座上，与箱盖进行配合，起到上下导向的作用；
所述预紧螺钉先与所述箱座正中心设有的螺纹通孔连接，然后连接到所述预紧楔形底部的螺纹沉孔，二者螺纹孔的中心线重合；
所述基座中心设有一个通孔，将预紧螺钉突出部分隐藏在里面；
所述熔覆样体试样两侧修复层须对称分布在熔覆样体试样两侧，且修复层宽度不得超过夹具体凹槽宽度。
附图说明
图1为本发明的结构爆炸示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3图4为本发明结构剖视图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换，均落入本发明保护范围。
请参考附图，上箱体部分，包括双向螺纹螺钉(9)、箱盖(1)、夹具体(3)、光滑导杆(2)、熔覆样体(11)，通过拧动所述双向螺纹螺钉(9)，调整两个夹具体(3)之间的距离，将激光熔覆修复的熔覆样体(11)放在两个夹具体(3)中间。
拧动双向螺纹螺钉(9)，使得熔覆样体(11)带有修复层的面与夹具体(3)的竖向部紧紧贴合，修复层暴露在夹具体(3)的凹槽中。
下箱体部分，包括，定位楔形块(4)、预紧楔形块(5)、箱座(6)、预紧螺钉(7)、剪切刀(11)、导向柱(12)、紧固螺钉(13)，将下箱体放在基座(8)上，然后整体置于万能试验机的工作台上。
将上箱体与导向柱(12)配合，然后启动万能试验机，试验机压头匀速向下移动，直到夹具体(3)下表面超过剪切刀(11)上表面，控制试验机压头停止向下移动。
拧动紧固螺钉(13)，定位楔形块(4)滑动，直到剪切刀(11)与夹具体(3)的凹槽完全贴合，再拧动预紧螺钉(7)，使得预紧楔形块(5)与定位楔形块(4)紧紧贴合，相互配合。
检查无误后再继续进行试验，再启动万能试验机，试验机压头匀速向下移动，当万能试验机测得的压力值突然下降时，说明修复层开始出现破坏，记录此时的瞬时压力值F。
根据公式，
Figure BDA0002719568290000031
其中A为单侧修复层与基体的结合面积，F为剪断时的应力，τ为剪切强度，即修复层与基体之间的结合强度。本发明设计了上述专门针对激光熔覆修复层的剪切装置，将该剪切装置与万能试验机结合，最大限度利用现有设备，节省检测成本，又能专门针对激光熔覆修复层进行剪切试验，操作也方便。采用双面修复层剪切，避免了单面剪切容易出现力矩的情况，可以使得所测量的结果更加准确。此外，本发明可调节剪切刀的设计，可以适应不同尺寸的试样，具有了一定的通用性。

Claims (5)

1.一种测量激光熔覆修复层结合强度的装置，其特征在于包括箱盖(1)、光滑导杆(2)、夹具体(3)、定位楔形块(4)、预紧楔形块(5)、箱座(6)、预紧螺钉(7)、基座(8)、双向螺纹螺钉(9)、熔覆样体(10)、剪切刀(11)、导向柱(12)、紧固螺钉(13)。所述箱盖(1)内部设有方槽，两侧设有螺纹通孔，螺纹为梯形螺纹；所述夹具体(3)成L形结构，夹具体横向部两侧设有光滑通孔，与光滑导杆(2)配合，中间设有螺纹通孔，与双向螺纹螺钉(9)配合，竖向部中间设有凹槽，大小可以与剪切刀进行剪切配合；所述定位楔形块(4)外侧端面设有螺纹沉孔，螺纹采取梯形螺纹；所述预紧楔形块(5)底部设有螺纹沉孔，螺纹采取梯形螺纹；所述箱座(6)内部设有方槽，底部设有的螺纹孔，螺纹为梯形螺纹；所述双向螺纹螺钉(9)中心点两侧的螺纹方向相反；所述剪切刀(11)通过固定螺钉连接固定在定位楔形块(4)内侧端面上；所述导向柱(12)安装在箱座(6)上，与箱盖(1)配合，起到导向作用；本装置所有螺纹均采取梯形螺纹，梯形螺纹的压根强度比较高，能够更好的保证剪切过程的顺利进行。
2.根据权利要求1所述的一种测量激光熔覆修复层结合强度装置，其特征在于所述双向螺纹螺钉(9)中心点两侧的螺纹方向相反，螺纹采取梯形螺纹，两个夹具体(3)对称安装在螺栓两侧，螺纹方向相反，通过旋转螺栓，两个夹具体同时相向或者反向移动，相向移动则可以将基体夹持在正中间。
3.根据权利要求1所述的一种测量激光熔覆修复层结合强度装置，其特征在于所述箱盖(1)内部设有配合夹具体(3)左右移动的方槽，保证夹具体(3)移动的可靠性稳定性。
4.根据权利要求1所述的一种测量激光熔覆修复层结合强度装置，其特征在于所述夹具体(3)可以将修复层完整暴露在凹槽内，然后凹槽与剪切刀配合对修复层进行剪切，同时也限制了夹持基体前后的自由度；夹具体(3)L形结构设计，限制的夹持基体试样左右方向，和向上方向的自由度，保证了剪切过程的稳定性。
5.根据权利要求1所述的一种测量激光熔覆修复层结合强度装置，其特征在于所述预紧楔形块(5)与预紧螺钉(7)配合，通过旋转预紧螺钉(7)，调整预紧楔形块(5)的位置，进而调整定位楔形块(4)，楔形块互相配合，能有较好的压力作用面。
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