CN112697699A - 一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置 - Google Patents

一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112697699A
CN112697699A CN202011458493.5A CN202011458493A CN112697699A CN 112697699 A CN112697699 A CN 112697699A CN 202011458493 A CN202011458493 A CN 202011458493A CN 112697699 A CN112697699 A CN 112697699A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal coating
sample
bonding strength
sample piece
fixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011458493.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112697699B (zh
Inventor
李羿含
姬迎风
李星彤
赵阳
徐建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Super Aviation Technology Co ltd
Original Assignee
Hubei Super Aviation Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Super Aviation Technology Co ltd filed Critical Hubei Super Aviation Technology Co ltd
Priority to CN202011458493.5A priority Critical patent/CN112697699B/zh
Publication of CN112697699A publication Critical patent/CN112697699A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112697699B publication Critical patent/CN112697699B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
    • G01N19/04—Measuring adhesive force between materials, e.g. of sealing tape, of coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明涉及冷喷涂金属涂层样件技术领域，具体为一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置。该冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，包括主平台，所述主平台依次设置有压块、样件固定部以及与压块相连的移动组件；所述样件固定部内延伸竖直方向开设有用于放置样件的固定槽；所述主平台上还设置有与压块相连的压力机。本发明的有益效果是：通过采用样件固定部对样件进行固定，通过压力机推动压块沿样件侧向压紧，对样件施加一个横向荷载，通过施加不同大小的荷载，检测样件表面金属涂层的结合强度是否符合标准，从而模拟处起落架实际起落过程中对金属涂层夹合强度的影响，增加实际修复过程的可靠性。

Description

一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置
技术领域
本发明涉及冷喷涂金属涂层样件技术领域，具体为一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置。
背景技术
起落架是飞机下部用于起飞降落或地面(水面)滑行时支撑飞机并用于地面(水面)移动的附件装置。起落架是唯一一种支撑整架飞机的部件，因此它是飞机不可分缺的一部份；没有它，飞机便不能在地面移动。当飞机起飞后，可以视飞行性能而收回起落架。起落架装置是飞行器重要的具有承力兼操纵性的部件，在飞行器安全起降过程中担负着极其重要的使命。起落架是飞机起飞、着陆、滑跑、地面移动和停放所必需的支持系统，是飞机的主要部件之一，其性能的优劣直接关系到飞机的使用于安全。
随着战训频率以及强度的增加，大批量现役主战机型的起落架已经开始出现不同程度的疲劳裂纹，一旦产生疲劳裂纹如果不及时处理，则会严重影响起落架的使用寿命。在某型号飞机在大修时发现起落架梁出现疲劳裂纹，经前期研究论证，决定采用冷喷涂技术进行增材延寿修复。
经过翻修的起落架，冷喷涂金属与起落架的结合强度是确定飞机安全使用寿命的重要环节，但是经过翻修的起落架的使用寿命需要在实际的使用中体现，由于检测的工序需要不断的改进，为了体现冷喷涂金属涂岑与起落架的结合强度，需要对经过修复起落架进行验证，因此急需一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置来解决上述问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，包括主平台，所述主平台依次设置有压块、样件固定部以及与压块相连的移动组件；所述样件固定部内延伸竖直方向开设有用于放置样件的固定槽；所述主平台上还设置有与压块相连的压力机，所述压力机用于带动压块沿移动组件移动以对样件固定部上固定的样件进行压力测试。
本发明的有益效果是：该冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，用于对进行冷喷涂修复的样件的金属涂层结合强度进行测试，通过采用样件固定部对样件进行固定，通过压力机推动压块沿样件侧向压紧，对样件施加一个横向荷载，通过施加不同大小的荷载，检测样件表面金属涂层的结合强度是否符合标准，从而模拟处起落架实际起落过程中对金属涂层夹合强度的影响，增加实际修复过程的可靠性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述样件固定部顶部还开设有沿水平方向分布且与固定槽连通固定安装槽；所述安装槽内设置有用于固定样件的抵接机构。
进一步，所述抵接机构包括推板与推板相连的推进气缸；所述推进气缸的运动路径针对固定槽样件侧面。
进一步，所述推板的外端面还设置有减压垫。
进一步，还包括位于样件固定部正上方的退料组件；所述退料组件包括位于固定槽正上方负的退料块以及与退料块相连的退料气缸；所述退料气缸的运动路径正对样件。
进一步，所述退料块包括推送段和抵接段，所述抵接段与开设在推送段底端内的缓冲槽相适配；所述缓冲槽内设置有与抵接段相连的减震器。
进一步，所述缓冲槽的内壁设置有导向块，所述导向块与开设在抵接段外壁上的导向槽相适配。
进一步，所述减震器为弹簧式减振器、液压式减震器或者阻尼式减振器中的一种。
进一步，所述移动组件为滚轮直线导轨、圆柱直线导轨以及滚珠直线导轨中的一种。
采用上述进一步方案的有益效果是，在对样件检测的过程中，通过抵接机构对固定的样件进行固定，避免测试过程中样件脱离；测试完毕后，通过退料组件将样件从而样件固定部中推出，以实现样件的快速退料提升工作效率。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明样件固定部的剖面示意图；
图3为本发明退料块的剖面示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、主平台，2、压块，3、样件固定部，301、固定槽，302、安装槽，4、移动组件，5、压力机，6、抵接机构，601、推板，602、推进气缸，7、退料组件，701、退料块，702、退料气缸，703、减震器，701a、缓冲槽，701b、导向块，701c、导向槽，8、样件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
冷喷涂是种完全基于气体动力学原理的喷涂技术。颗粒加热温度低，仍然保持固态，固态颗粒在极高应力、应变和应变速率条件下通过“绝热剪切失稳”引起的塑性流变或者通过剧烈塑性变形等机械过程实现在工件表面上的沉积。因此喷涂过程中颗粒不易发生氧化、烧损、相变、组织变化等现象。
涂层的残余应力主要为压应力，喷涂效率高，可制备厚涂层甚至块体材料。基于上述特点，该技术在制备、发展新型材料涂层如纳米、非晶材料等热敏感材料涂层方面具有明显优势，而且能源消耗低、材料资源可回收利用、无环境污染，是一种绿色喷涂技术。相对热喷涂方法而言，总结出冷喷涂具有如下一些优点：
1)喷涂速率高，可达3kg/h；沉积效率高，可达80％。
2)涂层的化学成分以及显微组织结构可与原材料保持一致，基本上不存在氧化、合金成分烧损、晶粒长大等现象，可以喷涂热敏感材料和活性金属及高分子材料，适用于非晶、纳米晶涂层的制备。
3)可以用不同物理化学性质的粉末机械混合制备复合材料涂层。
4)对基体热影响小，晶粒生长速度极慢(有可能维持纳米组织结构)，接近锻造组织(比传统涂层的硬度高)，具有稳定的相结构和化学成分，基本不需要遮蔽，喷涂损失小，喷束宽度可调至<3mm。
5)涂层外形与基体表面形貌保持一致，可达高等级表面粗糙度，喷涂距离极短。
6)涂层的残余应力较低，且均为压应力，降低了对涂层厚度的限制。
7)冷喷涂涂层结合强度较高，可达到100MPa以上，完全能够满足航空、航天等领域强负荷和长寿命的要求。
8)涂层致密，气孔少，致密度可达98％，可制备高热导率、高电导率涂层。冷喷涂纯铜涂层的电导率为90％，火焰喷涂涂层和HVOF喷涂涂层的电导率<50％。
9)涂层氧化物含量低，冷喷涂氧化物含量(质量分数)仅为0.2％，粉末火焰喷涂的氧化物含量、HVOF喷涂氧化物含量(质量分数)分别为1.1.％和0.5％。
10)冷喷涂对环境基本无污染，喷涂飞溅的粉末可以回收再利用。
11)操作简便、安全，无热辐射。
冷喷涂可用于飞机起落架的修复过程中，但是冷喷涂金属与起落架的结合强度是确定飞机安全使用寿命的重要环节，但是经过翻修的起落架的使用寿命需要在实际的使用中体现，由于检测的工序需要不断的改进，为了体现冷喷涂金属涂岑与起落架的结合强度，需要对经过修复起落架进行验证，因此急需一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置。对此本发明提供了一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，实现对样件进行冷喷涂修复，通过该测试装置检测样件金属涂层的结合强度。
本发明还提供了以下优选的实施例
如图1和图2所示，一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，包括主平台1，所述主平台1依次设置有压块2、样件固定部3以及与压块2相连的移动组件4；所述样件固定部3内延伸竖直方向开设有用于放置样件的固定槽301；所述主平台1上还设置有与压块2相连的压力机5，所述压力机5用于带动压块2沿移动组件4移动以对样件固定部3上固定的样件进行压力测试。通过样件固定部3内的固定槽301放置待检测的样件，样件底端向下延伸，露出的部分为待检测端，通过压力机5推动压块2沿样件的检测端移动，直至与样件接触，通过压力机5推动压块2沿样件侧向压紧，对样件施加一个横向荷载，通过施加不同大小的荷载，检测样件表面金属涂层的结合强度是否符合标准，从而模拟处起落架实际起落过程中对金属涂层夹合强度的影响，增加实际修复过程的可靠性。
需要说明的是，所述移动组件4为滚轮直线导轨、圆柱直线导轨以及滚珠直线导轨中的一种。
本实施例中，如图2所示，所述样件固定部3顶部还开设有沿水平方向分布且与固定槽301连通固定安装槽302；所述安装槽302内设置有用于固定样件的抵接机构6。通过抵接机构6沿安装槽302内向样件提供横向支撑力，使得样件能稳固在固定槽301内。
其中，所述抵接机构6包括推板601与推板601相连的推进气缸602；所述推进气缸602的运动路径针对固定槽301样件侧面，通过推进气缸602推动推板601与样件接触，即完成对样件的固定；所述推板601的外端面还设置有减压垫，减压垫可为橡胶制成，通过减压垫与样件接触，避免对样件表面产生损坏。
本实施例中，如图3所示，该冷喷涂金属涂层结合强度测试装置还包括位于样件固定部3正上方的退料组件6；所述退料组件6包括位于固定槽301正上方负的退料块601以及与退料块601相连的退料气缸602；所述退料气缸602的运动路径正对样件。样件强度测试完毕后，通过采用该退料组件，可以将样件沿固定槽301顶出，以实现样件的快速退料，提升了工作效率。
其中，所述退料块701包括推送段和抵接段，所述抵接段与开设在推送段底端内的缓冲槽701a相适配；所述缓冲槽701a内设置有与抵接段相连的减震器703，通过抵接段与待退料的样件接触，在减震器703的作用下，保证对样件产生的作用力逐步提升，以避免将样件硬性顶出，降低了二次损坏。所述缓冲槽701a的内壁设置有导向块701b，所述导向块701b与开设在抵接段外壁上的导向槽701c相适配，通过导向块701b与导向槽701c相配合，推送段和抵接段移动路径更加精准。
需要说明的是，所述减震器703为弹簧式减振器、液压式减震器或者阻尼式减振器中的一种。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，其特征在于，包括主平台(1)，所述主平台(1)依次设置有压块(2)、样件固定部(3)以及与压块(2)相连的移动组件(4)；所述样件固定部(3)内延伸竖直方向开设有用于放置样件的固定槽(301)；所述主平台(1)上还设置有与压块(2)相连的压力机(5)，所述压力机(5)用于带动压块(2)沿移动组件(4)移动以对样件固定部(3)上固定的样件进行压力测试。
2.根据权利要求1所述的冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述样件固定部(3)顶部还开设有沿水平方向分布且与固定槽(301)连通固定安装槽(302)；所述安装槽(302)内设置有用于固定样件的抵接机构(6)。
3.根据权利要求2所述的冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述抵接机构(6)包括推板(601)与推板(601)相连的推进气缸(602)；所述推进气缸(602)的运动路径针对固定槽(301)样件侧面。
4.根据权利要求3所述的冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述推板(601)的外端面还设置有减压垫。
5.根据权利要求1所述的冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，其特征在于，还包括位于样件固定部(3)正上方的退料组件(7)；所述退料组件(6)包括位于固定槽(301)正上方负的退料块(701)以及与退料块(701)相连的退料气缸(702)；所述退料气缸(702)的运动路径正对样件。
6.根据权利要求5所述的冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述退料块(701)包括推送段和抵接段，所述抵接段与开设在推送段底端内的缓冲槽(701a)相适配；所述缓冲槽(701a)内设置有与抵接段相连的减震器(703)。
7.根据权利要求6所述的冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述缓冲槽(701a)的内壁设置有导向块(701b)，所述导向块(701b)与开设在抵接段外壁上的导向槽(701c)相适配。
8.根据权利要求6所述的冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述减震器(703)为弹簧式减振器、液压式减震器或者阻尼式减振器中的一种。
9.根据权利要求1所述的冷喷涂金属涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述移动组件(4)为滚轮直线导轨、圆柱直线导轨以及滚珠直线导轨中的一种。
CN202011458493.5A 2020-12-10 2020-12-10 一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置 Active CN112697699B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011458493.5A CN112697699B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011458493.5A CN112697699B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112697699A true CN112697699A (zh) 2021-04-23
CN112697699B CN112697699B (zh) 2023-06-16

Family

ID=75507417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011458493.5A Active CN112697699B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112697699B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030172749A1 (en) * 2002-03-13 2003-09-18 Daipla Wintes Co., Ltd. Coating adhesion strength and shear strength measuring apparatus
CN203216795U (zh) * 2013-04-25 2013-09-25 无锡市福莱达石油机械有限公司 一种用于热喷涂涂层结合强度测试的粘结夹具
CN205003065U (zh) * 2015-08-21 2016-01-27 宁波方太厨具有限公司 灶具承液盘表面涂层结合强度试验机
CN207163821U (zh) * 2017-08-18 2018-03-30 东风李尔汽车座椅有限公司 金属材料性能验证装置
CN109238958A (zh) * 2018-11-19 2019-01-18 广东省工业分析检测中心 一种涂层超强结合强度的测试方法
CN109342219A (zh) * 2018-10-10 2019-02-15 中国航发北京航空材料研究院 一种涂层剪切强度测试装置
CN209148432U (zh) * 2018-09-28 2019-07-23 中国人民解放军第五七一九工厂 一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置
CN110530716A (zh) * 2019-08-22 2019-12-03 中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司 一种复合材料断裂韧性试验测试装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030172749A1 (en) * 2002-03-13 2003-09-18 Daipla Wintes Co., Ltd. Coating adhesion strength and shear strength measuring apparatus
CN203216795U (zh) * 2013-04-25 2013-09-25 无锡市福莱达石油机械有限公司 一种用于热喷涂涂层结合强度测试的粘结夹具
CN205003065U (zh) * 2015-08-21 2016-01-27 宁波方太厨具有限公司 灶具承液盘表面涂层结合强度试验机
CN207163821U (zh) * 2017-08-18 2018-03-30 东风李尔汽车座椅有限公司 金属材料性能验证装置
CN209148432U (zh) * 2018-09-28 2019-07-23 中国人民解放军第五七一九工厂 一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置
CN109342219A (zh) * 2018-10-10 2019-02-15 中国航发北京航空材料研究院 一种涂层剪切强度测试装置
CN109238958A (zh) * 2018-11-19 2019-01-18 广东省工业分析检测中心 一种涂层超强结合强度的测试方法
CN110530716A (zh) * 2019-08-22 2019-12-03 中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司 一种复合材料断裂韧性试验测试装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112697699B (zh) 2023-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dietrich et al. A new approach for a flexible powder production for additive manufacturing
Champagne The repair of magnesium rotorcraft components by cold spray
US20090148622A1 (en) Process for the repair and restoration of dynamically stressed components comprising aluminium alloys for aircraft applications
CN108860656B (zh) 一种飞机铝合金结构件裂纹冷喷涂补强修理方法
CN105779925B (zh) 超音速火焰喷涂预置粉末进行激光熔覆的方法
CN111519180A (zh) 一种用于飞机机翼的金属陶瓷复合涂层及其制备方法
CN112697699A (zh) 一种冷喷涂金属涂层结合强度测试装置
US20230241678A1 (en) Systems, methods, and products for creating gas atomized metal matrix composite-based feedstock for cold spray background
CN108085674A (zh) 一种发动机汽缸用铝合金材料的制备方法
CN112461648B (zh) 一种飞机起落架样件疲劳性能检测的试验装置
CN112548077A (zh) 一种铝合金-陶瓷复合结构整体液态成型方法
CN109158605B (zh) 一种飞机起落架外筒和斜撑杆一体化结构制备方法
Singh et al. Sintered preforms adds better value to aerospace components
CN113857680A (zh) 一种激光加工cfrp材料的方法
DE102006057638B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Formwerkzeugs
DE102006057640A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Formwerkzeugs mit einer Verschleißschutzschicht
Arslan et al. Solid particle erosion behavior of carbon fiber-metal wire hybrid reinforced polymer composites
CN112779491B (zh) 一种微熔陶瓷涂层火焰喷涂施工方法
Madariaga et al. Enhancing surface integrity of A7050-T7451 aluminium alloy by pneumatic machine hammer peening
Champagne Repair of magnesium components by cold spray techniques
CN115505918B (zh) 一种航空结构件疲劳裂纹的修复方法
Karaguiozova et al. Some aerospace applications of aluminium alloys
Weinert et al. Low pressure gas dynamic spray forming near-net shape parts
Archambault Lay-up Moulding of a Carbon Fiber Reinforced Polymer Composite on a Cold Sprayed Metallic Layer
Shi Cold Spray Repair of the Surface Coating on Д-30 Engine Center Transmission Cartridge Receiver

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant