[发明专利]一种热喷涂涂层韧性快速测试装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，更具体地，涉及一种热喷涂涂层韧性快速测试装置及使用方法。

背景技术

热喷涂涂层是利用某种热源（如电弧、等离子弧、燃烧火焰等）将金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后以一定速度喷射到预处理过的基体表面从而形成的涂层。由于热喷涂涂层与基体的结合以机械结合为主，冶金结合占很少比例，再加上涂层与基体材料的热膨胀系数、硬度等参数不同，所以涂层的结合力以及韧性是一个重要的考核指标。

目前对于结合力的测试主要采用粘胶法，具体参看GB/T8642-2002，该方法虽然可以定量的测试结合力，但由于对试样要求较高、试验可重复性较差、周期较长，因而不适合快速测试评定。对于热喷涂涂层韧性测试，主要有落锤法、压痕法等，但此类方法均存在测试复杂、周期较长的问题。另外，弯曲法作为一个较常用的测试结合力和韧性的定性方法得到了广泛的应用，但该方法没有标准的装置和试样参考，多采用手工弯曲试样，存在加载不均以及重复性差的问题。

发明内容

本发明的目的在于对常用的涂层结合强度弯曲试验法提供一种小型装置及使用方法，避免了加载不均以及可重复性差的现象。可对热喷涂涂层的结合力和韧性进行快速、简洁的定性测试。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种热喷涂涂层韧性测试装置，包括基座、导向槽、加压丝杆、加压块、加压棒和支撑棒，其中：

所述基座包括相对设置的两个端面和连接这两个端面的连接面；

其中一个端面的内侧开有能够容纳涂层试片的槽体；在槽体的侧壁上开有与上述两个端面的连接方向相同的导向槽，导向槽的开口朝向另一个端面；在所述槽体的侧壁上开有两个对称分布于所述导向槽两侧的通孔，所述通孔用于放置支撑棒；在所述导向槽的侧面还设置有弯曲角度刻度；

在另一个端面上安置有加压丝杆，加压丝杆与加压块固连，加压块固连有加压棒，所述加压块与加压棒与所述支撑棒的轴向相同，放置于所述导向槽中；

所述加压块，可接受所述加压丝杆的旋转施加的压力，使所述加压块与加压棒在所述导向槽中和支撑棒发生相对运动，压迫放置于所述加压棒和支撑棒之间的涂层试片产生变形。。

进一步地，所述安置加压丝杆的端面上安装有丝杠螺母支座，所述加压丝杆穿过所述丝杠螺母支座，所述加压丝杆通过在丝杠螺母支座的螺母丝孔内旋扭实现加压和卸载。

进一步地，所述容纳涂层试片的槽体的轴线方向与所述连接面垂直，或者平行。

进一步地，所述加压块上与加压丝杆相接触的位置开设有定孔位。

按照本发明的另一方面，还提供了一种利用上述装置测试热喷涂涂层韧性的方法，包括：

（1）把符合装置使用的规定尺寸的涂层试片面向下平放在两个支撑棒上，再依次将加压棒和加压块放在试片上方的导向槽内；

（2）向下旋扭加压丝杆，使加压丝杆与加压块接触传递压力，继续旋扭加压丝杆施加向下压力，使涂层试片产生弯曲变形，通过导向槽外侧的弯曲角度刻度读出向下的弯曲变形量。

进一步地，在所述涂层试片测试完成后，还包括：向上旋扭加压丝杆，卸载压力载荷，使加压丝杆和加压块避让开来，将加压块、加压棒和弯曲后的涂层试片依次取下，再换上需要继续测试的涂层试片，继续测试。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明的装置相比较于常规的落锤法、压痕法的试验装置来说具有小巧方便，制造成本低廉、测试快速准确的优点；

（2）本发明装置采用加压丝杆旋转加载方式，配合有加压块和加压棒的压力传递，加载力从点到线均匀可控，理想的实现了三点弯曲试验对装置的功能要求；

（3）本发明装置在导向槽外侧直接标注弯曲角度刻度，涂层试片的弯曲角度可以实时直观通过刻度线读出，试验结果安全可靠且可重复性高。

附图说明

图1为本发明热喷涂涂层韧性快速测试装置的结构示意图；

图2（a）为本发明实施例中涂层试片弯曲前的示意图；

图2（b）为本发明实施例中涂层试片弯曲90o的示意图；

图2（c）为本发明实施例中涂层试片弯曲110o的示意图；

图2（d）为本发明实施例中涂层试片弯曲120o的示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-加压丝杆2-丝杠螺母支座3-涂层试片4-基座5-加压块6-加压棒7-支撑棒8-导向槽9-弯曲角度刻度。

具体实施方式