CN202362186U - 一种热喷涂结合强度试样的粘接装置 - Google Patents

一种热喷涂结合强度试样的粘接装置 Download PDF

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郭孟秋
王长亮
汤智慧
刁望勋
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Abstract

本实用新型属于热喷涂涂层性能测试领域，涉及一种热喷涂结合强度试样的粘接装置。粘接装置由支架、定位螺栓、弹性加载装置组成，支架的底部和上部各开有一个通孔，定位螺栓分为上下两部分，定位螺栓的下部分置于支架的底部的通孔中，弹性加载装置的下半部套接一个弹簧，弹性加载装置的下端置于定位螺栓的上部分的上方，弹性加载装置与支架螺纹连接。该装置简单合理、操作方便，该装置中定位螺栓可根据结合强度试样的实际尺寸进行调整，且弹性加载部分可保证加载力值的可测性与一致性，减小了由于粘接过程差异造成的热喷涂涂层结合强度测试的偏差。

Description

一种热喷涂结合强度试样的粘接装置
技术领域
本实用新型属于热喷涂涂层性能测试领域，涉及一种热喷涂结合强度试样的粘接装置。
背景技术
热喷涂技术在航空航天、汽车、能源等领域都具有非常广泛的应用，采用热喷涂工艺可以制备耐磨涂层、耐蚀涂层、抗磨损涂层、封严涂层、抗高温氧化涂层以及热障涂层等，在各项热喷涂涂层性能中，涂层结合强度是最重要的性能之一。因此，热喷涂涂层结合强度的正确评定对热喷涂工艺研究、热喷涂涂层质量控制具有重要的意义。
热喷涂涂层结合强度的测定方法有多种，应用最广泛、认可度最高的测试方法为ASTM C633，即采用圆柱试样(直径推荐25.4mm)，在其一端喷涂涂层，并与相同尺寸的对偶件胶粘，高温固化后进行拉伸强度测试获得涂层结合强度测试，其中胶粘质量以及试样同心度均会对结合强度的测试带来偏差，造成涂层性能的错误评定。目前较为常用的粘接热喷涂结合试样的装置采用定位销定位及螺纹刚性加载，在高温固化过程中容易因为热胀冷缩导致加载力的剧烈变化，同时试样与对偶件可能发生偏移，导致同心度不能满足测试标准要求，最终造成测试数据的偏差。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种试样与对偶件不发生偏移、粘接过程中加载力一致的热喷涂结合强度试样的粘接装置。本实用新型的技术解决方案是，粘接装置由支架、定位螺栓、弹性加载装置组成，支架的底部和上部各开有一个通孔，定位螺栓分为上下两部分，定位螺栓的下部分置于支架的底部的通孔中，弹性加载装置的下半部套接一个弹簧，弹性加载装置的下端置于定位螺栓的上部分的上方，弹性加载装置与支架螺纹连接。
所述的支架底部的通孔与支架上部的通孔同心。
本装置具有以下优点：
1、该装置采用上下两个定位螺栓分别将结合强度试样和对偶件进行固定，在粘接加载过程中可以避免结合强度试样与其对偶件发生相对移动，保持结合强度试样及对偶件粘接的同心度小于0.127，提高了涂层结合强度测试结果的可靠性。
2、该装置采用了弹性加载装置，根据胡克定律和弹簧的变形量可以测算在粘接过程中的加载力值的大小，该方法可以避免人为造成的加载力的差别，可保证一致的粘接质量，提高测试结果的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细说明。粘接装置由支架1、定位螺栓2、弹性加载装置3组成，支架1的底部和上部各开有一个通孔，定位螺栓2分为上下两部分，定位螺栓2的下部分置于支架1的底部的通孔中，弹性加载装置3的下半部套接一个弹簧7，弹性加载装置3的下端置于定位螺栓2的上部分的上方，弹性加载装置3与支架1螺纹连接。
所述的支架1底部的通孔与支架1上部的通孔同心。
所述的粘接装置中通过在弹性加载装置3与定位螺栓2的上部分之间引入弹簧7实现了弹性加载，保证了粘接过程中加载力的可测性和一致性，在加载过程中，根据胡克定律F＝k·Δx，通过测量弹簧长度的变化可测算加载力值的大小。
实施例1
根据示意图加工粘接装置，支架1的下端通孔孔径Ф15mm，上端通孔孔径Ф12mm并攻螺纹，弹性加载装置3通过螺纹与支架1的上端通孔装配，弹簧7安装至弹性加载装置3与定位螺栓2的上部分之间。采用的热喷涂结合强度试样5及其对偶件6的内螺纹为M12×15mm规格，故定位螺栓2的螺杆外螺纹选用M12×10mm。在粘接过程中，首先将结合强度试样5及对偶件6分别拧入定位螺栓2的上、下部分，后将定位螺栓2的下部分和对偶件6固定在支架1的下端通孔；将FM1000胶4切成与结合强度试样5端面直径(Ф25.4mm)相等的小圆片放置在对偶件6端面，再将结合强度试样5和定位螺栓2的上部分放置于FM1000胶4上，旋转弹性加载装置3并通过弹簧7对定位螺栓2的上部分实施加载。FM1000胶4的固化条件为0.28MPa载荷下、170℃±6℃高温条件下保持60min以上，即需要对定位螺栓2施加约142N的载荷，根据胡克定律(选用弹簧的弹性系数约为40N/mm)测算弹簧7的变形量应约为3.5mm，实施过程中通过控制测量弹簧7的变形量，将载荷控制在140N后放入烘箱(170℃)固化60min，冷却后反向旋转弹性加载装置3进行卸载，取下定位螺栓2，并对结合强度试样5与对偶件6的同心度进行测试，结果显示其同心度小于0.120。

Claims (2)

1.一种热喷涂结合强度试样的粘接装置，其特征是，粘接装置由支架(1)、定位螺栓(2)、弹性加载装置(3)组成，支架(1)的底部和上部各开有一个通孔，定位螺栓(2)分为上下两部分，定位螺栓(2)的下部分置于支架(1)的底部的通孔中，弹性加载装置(3)的下半部套接一个弹簧(7)，弹性加载装置(3)的下端置于定位螺栓(2)的上部分的上方，弹性加载装置(3)与支架(1)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种热喷涂结合强度试样的粘接装置，其特征在于：所述的支架(1)底部的通孔与支架(1)上部的通孔同心。
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