[发明专利]一种热喷涂涂层人工脱粘缺陷试件及其预制方法

说明书

本发明涉及脱粘缺陷制备技术领域，尤其涉及一种热喷涂涂层人工脱粘缺陷试件及其预制方法。本发明提供的热喷涂涂层人工脱粘缺陷试件的预制方法，包括：对基体加工出所需直径的通孔，并在通孔的内壁设有内螺纹；制备填充棒材，并在填充棒材的外表面设有外螺纹；填充棒材的长度不小于通孔的深度；将填充棒材旋转拧入通孔内，并使其拧入端的端面与基体的外表面齐平，以形成一个完整的平面，大大降低通孔与填充棒材的配合难度，配合紧密性好且加工成本低；且可实现人工模拟缺陷深度的任意调节，对平面进行喷砂及喷涂涂层处理，最后将填充棒材从其拧出端部分拧出以获得人工脱粘缺陷，使其导热规律与真实脱粘缺陷更加接近。

技术领域

本发明涉及脱粘缺陷制备技术领域，尤其涉及一种热喷涂涂层人工脱粘缺陷试件及其预制方法。

背景技术

热喷涂涂层广泛应用在工程结构和机械零件表面，起到防腐、耐磨、隔热等功能。在服役过程中，涂层受到外力载荷、腐蚀环境、热疲劳等作用，会在涂层-基体界面处产生脱粘，如果脱粘区域发展扩大，则会导致涂层脱落。在工程检测和科学研究过程中，要制备真实的脱粘缺陷标准试样难度很大，因为脱粘区域的大小和形状无法控制。

因此，目前采用人工脱粘缺陷模拟真实的脱粘缺陷，制备一定尺寸的人工脱粘缺陷目前主要有以下两种方法：第一种是，如图1所示，包括涂层1和基体2，在基体2的非涂层端开设平底盲孔3，用平底盲孔3代替人工脱粘缺陷，一般是在喷涂后采用钻头或点火花加工去除基体2部分，留下涂层1部分，形成一个平底盲孔模拟脱粘缺陷；另外一种方法是，如图2所示，包括涂层1、基体2、石英粉4和填充棒材5，喷涂以后采用电火花加工去除基体2部分并填充石英粉4和填充棒材5制备人工脱粘缺陷。

但是，上述两种制备人工脱粘缺陷的方法有如下不足：

平底洞试样：用于模拟热喷涂涂层脱粘缺陷的平底盲孔往往采用在板材表面喷涂后从基体另一面钻孔或电火花加工的方式得到。该方法得到的盲孔缺陷由于基体部分完全是空气，无法反应真实的脱粘缺陷基体部分导热规律。

电火花加工脱粘缺陷：采用电火花加工基体缺陷的方式避免了平底洞的一些缺陷，但其应用范围仍然受到局限。第一，电火花加工方法去除大量的基体材料效率低成本高；第二，在加工过程中试样需浸泡在有水的工作液中，如果涂层或基体材料为铁基或镁基合金等易腐蚀材料，则与工作液接触的界面会受到腐蚀；第三，脱粘孔隙制备后，采用预先加工好的填充棒材插入盲孔，以使其导热规律与真实缺陷相近。但填充棒材与盲孔的紧密配合程度难以控制，配合间隙过小，则填充棒材插入盲孔难度大；配合间隙大，则插入后不能保证填充棒材与盲孔紧密配合。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的第一目的是：提供一种结构简单、生产成本低且能有效提高试件制备效率及试验结果可靠性的热喷涂涂层人工脱粘缺陷试件的预制方法，以解决现有的预制方法存在的结构复杂、生产成本高及难以控制棒材与盲孔的紧密配合程度，进而导致不能真实反映脱粘缺陷导热规律的问题。

本发明的第二目的是：提供一种结构简单、生产成本低且能有效提高试件制备效率及试验结果可靠性的热喷涂涂层人工脱粘缺陷试件，以解决现有的试件存在的结构复杂、生产成本高及难以控制棒材与盲孔的紧密配合程度，进而导致不能真实反映脱粘缺陷导热规律的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种热喷涂涂层人工脱粘缺陷试件的预制方法，包括如下操作步骤：

对基体加工出所需直径的通孔，并在所述通孔的内壁设有内螺纹；

对预备的且与基体同质的材料进行加工，制备与所述通孔的尺寸相匹配的填充棒材，并在所述填充棒材的外表面设有与所述内螺纹配合使用的外螺纹；

将所述填充棒材旋转拧入所述通孔内，并使得所述填充棒材的拧入端的端面与所述基体的外表面齐平，以形成一个完整的平面；