CN207964594U - 超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，其特征是：包括第一工件和第二工件；在所述第一工件的一端设置凸台，第一工件的另一端设置第一螺孔，在所述第一工件具有凸台的一端面上设置圆环件，圆环件中心具有圆孔，圆孔与凸台相配合，圆环件的一端面与第一工件具有凸台的端面贴合，圆环件的另一端面经粗化后采用超音速火焰喷涂工艺喷涂有涂层；所述第二工件的一端通过环氧树脂胶与圆环件的端面对齐，并和涂层粘结，在第二工件的另一端设置第二螺孔。实用新型所述的超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，能够通过拉伸法使得涂层与基体脱离，而获得超音速火焰喷涂的涂层与基体间的真正结合强度。

Description

超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件

技术领域

本实用新型涉及一种超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，属于热喷涂技术领域。

背景技术

当前，采用热喷涂特别是超音速火焰喷涂合金和合金碳化物涂层与基体具有很高的结合强度。现有技术中，普遍采用环氧树脂胶来粘接涂层，并采用拉伸法来测试涂层的结合强度。但是，由于环氧树脂胶的结合强度有限，绝大多数情况下都是胶脱开，而涂层不会与基体分离，这就使得采用传统的拉伸法不能确切获得超音速火焰喷涂的涂层与基体间的真正结合强度。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，能够通过拉伸法使得涂层与基体脱离，而获得超音速火焰喷涂的涂层与基体间的真正结合强度。

按照本实用新型提供的技术方案，所述超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，其特征是：包括第一工件和第二工件；在所述第一工件的一端设置凸台，第一工件的另一端设置第一螺孔，在所述第一工件具有凸台的一端面上设置圆环件，圆环件中心具有圆孔，圆孔与凸台相配合，圆环件的一端面与第一工件具有凸台的端面贴合，圆环件的另一端面经粗化后采用超音速火焰喷涂工艺喷涂有涂层；所述第二工件的一端通过环氧树脂胶与圆环件的端面对齐，并和涂层粘结，在第二工件的另一端设置第二螺孔。

进一步地，所述凸台的高度与圆环件的厚度一致，凸台的直径与圆环件上的圆孔的直径一致。

进一步地，在所述圆环件的圆孔的下端设置45°倒角。

进一步地，所述第一工件和第二工件均呈圆柱状。

进一步地，所述涂层的厚度为0.3mm。

本实用新型所述的超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，能够通过拉伸法使得涂层与基体脱离，而获得超音速火焰喷涂的涂层与基体间的真正结合强度。

附图说明

图1为本实用新型所述超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件的示意图。

图2为本实用新型所述超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件被拉脱后的示意图。

图3为所述第一工件的结构示意图。

图4为所述圆环件的结构示意图。

图5为所述第一工件和圆环件的组合示意图。

图6为所述第二工件的结构示意图。

图7为所述在第一工件和圆环件的组合件上喷涂层的示意图。

附图标记说明：1-第一工件、2-第二工件、3-凸台、4-第一螺孔、5-圆环件、6-圆孔、7-涂层、8-环氧树脂胶、9-第二螺孔。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型所述超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件包括第一工件1和第二工件2；如图3-图5所示，所述第一工件1呈圆柱状，第一工件1的一端设置凸台3，第一工件1的另一端设置第一螺孔4，在所述第一工件1具有凸台3的一端面上设置圆环件5，圆环件5中心具有圆孔6，圆孔6与凸台3相配合，圆环件5的一端面与第一工件1具有凸台3的端面贴合，圆环件5的另一端面经粗化后采用超音速火焰喷涂工艺喷涂厚度为0.3mm的涂层7；所述第二工件2的一端通过具有高粘合强度的环氧树脂胶8与圆环件5的端面对齐，并和涂层7粘结，在第二工件2的另一端设置第二螺孔9。

所述凸台3的高度与圆环件5的厚度一致，凸台3的直径与圆环件5上的圆孔6的直径一致。为了降低配合难度，在所述圆环件5的圆孔6的下端设置45°倒角。

本实用新型所述超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件在测试使用时，采用以下步骤：

（1）如图3-图5所示，加工第一工件1和圆环件5，并将第一工件1和圆环件5组合在一起形成图5所示的组合件；

（2）按图6所示的图形加工第二工件2；

（3）对步骤（1）得到的组合件和第二工件2不带螺孔的端面进行喷砂粗化，粗化后的粗糙度为Ra5~10；

（4）用超音速火焰喷涂工艺在步骤（1）得到的组合件粗化后的端面上喷涂厚度为0.3mm的涂层7，如图7所示；

（5）采用具有高粘合强度的环氧树脂E7胶将步骤（4）得到的组合件上的涂层面和第二工件2粗化后的端面对齐、粘结，如图1所示；

（6）采用宽度为50mm的透明胶带将步骤（5）得到的紧压在一起的对偶样品缠3~5圈；

（7）将缠接透明胶带后的对偶样品水平放置在平板玻璃上，并用一平板压住，在平板玻璃上做纯滚动，滚动10~20圈，以保证对偶件严格对齐；

（8）用刀片沿轴向在两对偶件交界处划开4口子，便于环氧树脂固化时，内部的气体能顺利排出；

（9）将粘结后的对偶样品竖直放置在带空气循环的电热干燥箱中（带涂层的样品在下面），加热至100℃，并在该温度下保温3h，随炉冷却至室温；

（10）将固化后的对偶样品的第一螺孔4和第二螺孔9分别拧入螺杆，并通过万向节夹具装夹到电子拉伸机上，按1mm/min的速度进行拉伸，直至两样品分离，如图2所示；

（11）用10倍放大镜观察凸台表面形貌，鉴别涂层脱离情况；

（12）将凸台切割下来，并按图1所示的方向进行镶嵌，粗磨和抛光，进一步检查涂层脱离情况；

（13）确认涂层全部从凸台上脱离后，用两样品拉伸分离所需要的力除以凸台的上端面面积即可获得涂层与基体的实际结合强度。

Claims (5)

1.一种超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，其特征是：包括第一工件（1）和第二工件（2）；在所述第一工件（1）的一端设置凸台（3），第一工件（1）的另一端设置第一螺孔（4），在所述第一工件（1）具有凸台（3）的一端面上设置圆环件（5），圆环件（5）中心具有圆孔（6），圆孔（6）与凸台（3）相配合，圆环件（5）的一端面与第一工件（1）具有凸台（3）的端面贴合，圆环件（5）的另一端面经粗化后采用超音速火焰喷涂工艺喷涂有涂层（7）；所述第二工件（2）的一端通过环氧树脂胶（8）与圆环件（5）的端面对齐，并和涂层（7）粘结，在第二工件（2）的另一端设置第二螺孔（9）。

2.如权利要求1所述的超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，其特征是：所述凸台（3）的高度与圆环件（5）的厚度一致，凸台（3）的直径与圆环件（5）上的圆孔（6）的直径一致。

3.如权利要求1所述的超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，其特征是：在所述圆环件（5）的圆孔（6）的下端设置45°倒角。

4.如权利要求1所述的超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，其特征是：所述第一工件（1）和第二工件（2）均呈圆柱状。

5.如权利要求1所述的超音速火焰喷涂涂层结合强度的测试工件，其特征是：所述涂层（7）的厚度为0.3mm。