CN206038200U - 一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，包括矩形平板结构的底座，底座上竖直设置有支撑板，支撑板上端一侧设置有凸台，凸台上设置有锁紧装置用于夹持测试试样。本实用新型测试工装设计简单，成本低，维护保养方便，所测数据准确、可靠。

Description

一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装

【技术领域】

本实用新型属于表面涂覆防护技术，具体涉及一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，用于航空发动机涡轮外环喷涂过程中残余应力在线测试。

【背景技术】

航空发动机涡轮外环喷涂新型NiCrAlY高温可磨耗封严涂层，用于提高涡轮外环使用效能。该涂层分别由NiCrAlY加适量的其它材料采用不同的喷涂方式形成底层、过渡层和面层的梯度高温可磨耗封严涂层。而零件喷涂加工过程中，受残余应力的影响，涂层不断出现涂层边角、边缘的开裂、裂纹及涂层的脱落现象，造成零件报废、延长生产周期和交付时间。

残余应力的在线测定法是一种有效合理的残余应力测试方法，通过测定喷涂过程中残余应力的分布规律，探究残余应力对涂层的影响。目前，涉及残余应力残余应力测试辅助工装的专利、论文甚少，且现有的关于残余应力数据的在线测定辅助工装其与试样的接触面较多且接触范围较大，试样自由状态受限。同时，在试片的固定过程中会施加较大的附加外力，影响了涂层残余应力检测的数据的真实性和准确性。同时试片的装夹、拆卸繁琐，实验周期长。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种可供喷涂过程中残余应力在线测试工装设计，以便得到可靠的应力试验数据，优化喷涂涂层工艺，提高和预测涂层系统的可靠性。

本实用新型采用以下技术方案：

一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，包括矩形平板结构的底座，所述底座上竖直设置有支撑板，所述支撑板上端一侧设置有凸台，所述凸台上设置有锁紧装置用于夹持持测试试样。

进一步的，所述支撑板上部中间开有U型槽，所述凸台面上沿所述U型槽开口中心线两侧对称设置有两个对称的通孔。

进一步的，所述锁紧装置包括L型锁扣，所述锁扣的长端经过所述通孔贯穿所述支撑板后，通过锁帽固定在所述支撑板的另一侧。

进一步的，每个所述通孔与所述L型锁扣为间隙配合，两个所述通孔的圆心间距小于所述试样宽度。

进一步的，所述锁扣长端设置有外螺纹，所述锁帽的小端设置有内螺纹，用于螺纹连接所述锁扣。

进一步的，所述锁帽为圆形螺帽结构。

进一步的，所述支撑板为矩形钢板结构。

进一步的，所述底座和支撑板之间还设置有相互平行的两组加强筋板，所述加强筋板分别位于所述支撑板的表面两侧。

进一步的，两组所述加强筋板由四个直角三角形的钢板两两配对组成，每对所述钢板的两条直角边分别焊接在所述底座和支撑板的表面。

进一步的，所述工装各部分均为A3钢。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装为一体化设计，所述支撑板上端一侧的凸台上设置有锁紧装置用于夹持持测试试样，试片与工装的连接便捷，操作方便，实现了可快速更换试片，大幅减少试片拆装所占用的时间，显著提高了试验效率；工装对试片的有效支撑，首次实现了同一试样在喷涂过程中动态残余应力数据的在线测定，且最小程度地避免了外力对实验数据的影响，使测得的实验数据更为准确真实有效。

进一步的，凸台面上沿U型槽开口中心线两侧对称设置有两个对称的通孔，锁扣的长端经过通孔贯穿支撑板后，通过锁帽固定在支撑板的另一侧，采用本实用新型辅助工装对残余应力测试试片进行固定，试样几乎保持自由状态，且可保证试片固定牢靠不受外力影响且试片表面充分外露有利于喷涂，所测试验数据准确、可信度高，能充分反映喷涂过程中涂层残余应力的分布变化情况。这对于指导喷涂工艺和发动机涂层失效分析，具有一定的借鉴作用。

进一步的，各部分之间采用焊接连接固定，在线测试辅助工装只需首次调整定位，之后每次仅松开锁扣便可更换测定试片，

综上所述，本实用新型一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装设计简单，成本低，维护保养方便，所测数据准确、可靠。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为残余热应力在线测试工装和试片组件主视示意图；

图2为残余热应力在线测试工装和试片组件装夹侧视图。

其中：1.底座；2.加强筋板；3.支撑板；4.L型锁扣；5.锁帽；6.试样。

【具体实施方式】

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1和图2所示，本实用新型公开了一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，包含底座1；加强筋板2；支撑板3；L型锁扣4；锁帽5。

底座1为矩形板结构，上下表面均为平面，可平置于喷涂转台面上；

加强筋板2由四个直角三角形的钢板两两配对组成，每对直角三角形钢板的两条直角边分别焊接固定于底座1和支撑板3表面，两个加强筋板在同一水平面且分别位于支撑板3表面两侧，同时，两对筋板相互平行，相隔一定间距；

支撑板3为矩形钢板结构，上端水平一侧设计凸台，如图2所示，凸台横向高出支撑板3侧面，纵向从支撑板3上沿向下延伸，横向宽度和纵向高度以试样变形范围为参考；

支撑板3中间开设有“U”型槽结构，如图1所示，方便在试样背面粘贴应变片、测试信号线和热电偶等工具；同时凸台侧面上设计有两个对称于“U”型槽中心线的通孔，孔径大小以L型锁扣4螺纹部分能通过为宜，圆心间距以不超出试样宽度为准；

L型锁扣4为“L”样的金属构件，位于“U”槽开口边缘的两侧，延伸部分有外螺纹，从凸台通孔穿出，勾形部分直接接触试样表面用于压紧试样，试样与锁扣接触面积小，对变形影响程度可以忽略不计；

锁帽5为圆形螺帽结构，锁帽5的小端有内螺纹，用于连接L型锁扣4穿出凸台通孔的部分外螺纹，同时旋紧锁帽5使小端压紧凸台表面。

首先将残余应力测试辅助工装置于转台，此时即可安装带有测试应变片的试样，见图2，将贴有测试试片的试样表面按图中所示方向水平贴紧支撑板3一侧的凸台，两个L型锁扣4依次从凸方向穿过凸台上的通孔，旋紧锁帽5使L型锁扣4勾形部分压紧试片上端表面即可。粘贴有应变片的试片所用的测试信号线和热电偶等，穿过“U”型槽与辅助设备连接，“U”型槽有效得保护了测试信号线和热电偶等，免受喷涂过程产生的高温灼烤。试片的另一侧为喷涂面，用于涂层制备。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，其特征在于：包括矩形平板结构的底座(1)，所述底座(1)上竖直设置有支撑板(3)，所述支撑板(3)上端一侧设置有凸台，所述凸台上设置有锁紧装置用于夹持持测试试样(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，其特征在于，所述支撑板(3)上部中间开有U型槽，所述凸台面上沿所述U型槽开口中心线两侧对称设置有两个对称的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，其特征在于，所述锁紧装置包括L型锁扣(4)，所述锁扣(4)的长端经过所述通孔贯穿所述支撑板(3)后，通过锁帽(5)固定在所述支撑板(3)的另一侧。

4.根据权利要求3所述的一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，其特征在于，每个所述通孔与所述L型锁扣(4)为间隙配合，两个所述通孔的圆心间距小于所述试样(6)宽度。

5.根据权利要求3所述的一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，其特征在于，所述锁扣(4)长端设置有外螺纹，所述锁帽(5)的小端设置有内螺纹，用于螺纹连接所述锁扣(4)。

6.根据权利要求5所述的一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，其特征在于，所述锁帽(5)为圆形螺帽结构。

7.根据权利要求1所述的一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，其特征在于，所述支撑板(3)为矩形钢板结构。

8.根据权利要求7所述的一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，其特征在于，所述底座(1)和支撑板(3)之间还设置有相互平行的两组加强筋板(2)，所述加强筋板(2)分别位于所述支撑板(3)的表面两侧。

9.根据权利要求8所述的一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，其特征在于，两组所述加强筋板(2)由四个直角三角形的钢板两两配对组成，每对所述钢板的两条直角边分别焊接在所述底座(1)和支撑板(3)的表面。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的一种用于涂层残余应力在线测试辅助工装，其特征在于，所述工装各部分均为A3钢。