CN1825085A - 用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法及夹具 - Google Patents

用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法及夹具 Download PDF

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本发明公开了一种用于测定喷涂涂层(特别适合热喷涂涂层)抗拉结合强度试样的制样方法及夹具。制样包括预处理、喷涂、喷涂后处理、粘结程序、修整5个步骤，特别设计了用于制样的连接套和粘结夹具。使用该方法，避免了喷涂物或粘结剂污染试样侧面，提高了试样组件同轴度，保证基体块和加载块不发生位移(角位移或面位移)，粘结剂层不会出现空洞，粘结夹具不受涂层侧面溢出的E－7胶的污染，试样合格率高，喷涂涂层抗拉结合强度值的准确度提高。

Description

用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法及夹具
技术领域
本发明涉及一种用于测定涂层抗拉强度试样的制样方法，特别涉及用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法及夹具。
背景技术
涂层抗拉结合强度是涂层的重要技术指标，其反映了涂层自身或涂层与基体材料之间的结合强度。测定喷涂涂层抗拉结合强度的方法可参照GB/T8642-2002《热喷涂抗拉结合强度的测定》进行。该标准规定了A和B两种形式以及25mm和40mm两种尺寸的试样，A试样由基体块和加载块组成，在基体块的前端喷涂涂层，加载块与平整的涂层表面粘结，B试样由两个加载块和一个基体材料圆片组成，在圆片的一面带有喷涂涂层，圆片与两个加载块端面粘结。试样制备的好坏关系到能否准确定量测定涂层抗拉结合强度。粘结是制样的一个重要程序，为避免产生任何弯曲载荷，试样应与涂层端面垂直，粘结固化过程中，试样组件的各部分要保持垂直。由于目前还没有合适的用于测定喷涂涂层(特别适合热喷涂涂层)抗拉结合强度的专用制样装置，制样过程中，经常出现喷涂物或粘结剂污染试样侧面、基体块和加载块发生位移(角位移或面位移)、粘结剂层空洞等问题导致试样合格率低。
发明内容
本发明的目的是：提供一种测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法及制样夹具，避免喷涂物或粘结剂污染试样侧面、基体块和加载块发生位移(角位移或面位移)、粘结剂层空洞等问题，有效提高试样合格率，提高喷涂涂层抗拉结合强度值的准确度。
本发明的技术方案是：测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法包括以下步骤：
a、预处理：喷砂时，保护加载块、基体块的侧面不受损伤。
b、喷涂：喷涂基体块时，喷涂条件、喷涂工艺按试验要求或客户工艺要求进行，涂层厚度尽量均匀，不宜太厚或太薄。避免喷涂时喷涂粒子污染基体块的侧面。
c、喷涂后处理：喷涂结束，涂层端面直径与基体块或加载块的直径相同。涂层厚度不均匀时，通过后处理工艺使涂层端面与基体块的中心轴垂直，同时还要保证其表面毛化，为粘结作准备。
d、粘结：用环氧树脂粘合剂E-7胶、连接套和粘结夹具装配试样，用夹具砝码加载，100℃固化。
e、修整：车削去除连接套及涂层侧面溢出的E-7胶，至此完成制样。
粘结夹具由活动夹板、夹具砝码、导向柱、固定夹板、试样孔、工艺孔组成。活动夹板、夹具砝码、固定夹板均为柱体结构，夹具砝码设置在活动夹板连上且为同轴心，活动夹板和固定夹板通过两根导向柱连接，导向柱与活动夹板之间为间隙配合，导向柱与固定夹板之间为过盈配合，活动夹板与固定夹板轴心开有试样孔，活动夹板与固定夹板上的试样孔同轴、同尺寸，在试样孔的延伸方向开有直径小于试样孔的工艺孔，试样孔与加载块、基体块之间形成间隙配合。工艺孔的作用是加工粘结夹具的基准孔，同时在装配试样时有辅助作用。
本发明的有益效果是：避免了喷涂物或粘结剂污染试样侧面，提高试样组件的同轴度，保证基体块和加载块不发生位移(角位移或面位移)，带载荷的粘结夹具使粘结剂层不会出现空洞，粘结夹具不受涂层侧面溢出的E-7胶的污染，试样合格率高，喷涂涂层抗拉结合强度值的准确度提高。
附图说明
图1为试样组件结构示意图。
图2为本发明粘结夹具结构示意图。
图3为本发明粘结装配结构示意图。
图中：1-加载块、2-焊锡、3-E-7胶、4-喷涂涂层、5-连接套、6-基体块、7-活动夹板、8-夹具砝码、9-导向柱、10-固定夹板、11-试样孔、12-工艺孔。
具体实施方式
参照附图1、2、3，实施方式如下：
1预处理
试样组件的加载块1、基体块6用滑动配合的钢套保护，使喷砂时其侧面不受损伤，钢套固定在支架上，避免试样在喷砂时被打飞。对试样组件的侧面的保护是为后面的装配作准备。
2喷涂
喷涂基体块时，喷涂条件、喷涂工艺按试验要求或客户工艺要求进行，喷涂涂层4的厚度尽量均匀，不宜太厚或太薄。基体块的侧面用耐火纤维遮蔽胶带包裹，避免喷涂粒子的污染。喷涂后，去除胶带即可。
3喷涂后处理
用外圆磨床以小磨削量去除涂层的边缘的毛头，使涂层端面直径与基体块或加载块的直径相同。涂层厚度不均匀度高于0.2mm时，其表面需以小磨削量磨平后，再用钢套保护进行喷砂毛化；涂层厚度不均匀度低于0.2mm时，其表面可不作处理。
4粘结程序
加载块1的喷砂面端部装配一个间隙配合的连接套5，连接套5的下端与加载块1之间为过渡配合，并与加载块1的喷砂端圆柱面用焊锡2连接并密封，连接套5的上端与基体块6之间为间隙配合，连接套5的作用是既能防止E-7胶(购自兆昌国际贸易公司)3下溢，又能保持加载块1、基体块6的同轴度。E-7树脂加入适当配比的固化剂调匀制备E-7胶3，待粘结的喷砂面和喷涂涂层4的表面清洁后，均匀涂敷E-7胶3，将试样组件通过连接套5连接，将加载块1、基体块6稍微带压作相对旋转，排出胶层间的空气，然后将试样组件垂直放入有同轴度要求的粘结夹具中。
粘结夹具由活动夹板7、夹具砝码8、导向柱9、固定夹板10、试样孔11、工艺孔12组成。导向柱9与活动夹板7之间为间隙配合，导向柱9与固定夹板10之间为过盈配合，活动夹板7与固定夹板10上的试样孔11同轴、同尺寸，试样孔11与加载块1、基体块6之间形成间隙配合。工艺孔12的作用是加工粘结夹具的基准孔，同时在装配试样时有辅助作用。
加载块1插入固定夹板10的试样孔11内，活动夹板7通过导向柱9下压试样组件，并使基体块6插入活动夹板7的试样孔11内。在活动夹板7的上方施加适当载荷的夹具砝码8，保持这种装配状态，水平放入烘箱加热至100℃保温3小时左右即可。
5修整
车削去除连接套及涂层侧面溢出的E-7胶。至此完成制样。
本发明的制样方法特别适合用于测定热喷涂涂层抗拉强度的试样。

Claims (4)

1、一种用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法，包括以下步骤：
a、预处理：喷砂时，保护加载块、基体块的侧面不受损伤；
b、喷涂：喷涂基体块时，涂层厚度尽量均匀；
c、喷涂后处理：喷涂结束，涂层端面直径与基体块或加载块的直径相同，涂层端面与基体块的中心轴垂直，涂层厚度不均匀时，毛化涂层表面；
d、粘结：用环氧树脂粘合剂、连接套和粘结夹具装配试样，用夹具砝码加载，100℃固化；
e、修整：车削去除连接套及涂层侧面溢出的环氧树脂粘合剂，至此完成制样。
2、根据权利要求书1所述的用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法，其特征是：连接套的下端与加载块之间为过渡配合，并与加载块的喷砂端圆柱面用焊锡连接并密封，连接套的上端与基体块之间为间隙配合。
3、一种用于制备权利要求1所述的用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的夹具，其特征是：粘结夹具由活动夹板、夹具砝码、导向柱、固定夹板、试样孔、工艺孔组成，活动夹板、夹具砝码、固定夹板均为柱体结构，夹具砝码设置在活动夹板连上且为同轴心，活动夹板和固定夹板通过两根导向柱连接，导向柱与活动夹板之间为间隙配合，导向柱与固定夹板之间为过盈配合，活动夹板与固定夹板轴心开有试样孔，活动夹板与固定夹板上的试样孔同轴、同尺寸，在试样孔的延伸方向开有直径小于试样孔的工艺孔。
4、根据权利要求3所述的夹具，其特征是：固定夹板的工艺孔穿透固定夹板。
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