[实用新型]一种曲率法残余应力测试试样制备的装置

说明书

本实用新型涉及机械加工制造领域，更具体地，涉及一种曲率法残余应力测试试样制备的装置，包括上夹板、下夹板和涂层试样板，所述的涂层试样板由第一试样板和第二试样板组成，所述的第一试样板和第二试样板互相穿插安装，所述的上夹板中间设有开口，所述的上夹板和下夹板将涂层试样板压紧。通过一次工艺可同时得到多个测试所需试样，夹具操作简单、实用性强、成本低、效率高，可用于制备多种不同的涂层残余应力试样。

技术领域

本发明涉及机械加工制造领域，更具体地，涉及一种曲率法残余应力测试试样制备的装置。

背景技术

现今，涂层残余应力测试的研究工作还存在一些问题，例如：在对结构、材料、几何尺寸均相似的材料进行残余应力测试时，往往每次测量结果均不相同，甚至偏差较大，导致测量结果存在较大误差，这不利于优化涂层设计和强度计算，也阻碍了涂层技术的推广应用。此外，涂层厚度对残余应力测量工作会产生较大的影响，不恰当的夹具设计，很难保证相同工艺条件下制备得到的试样具有同样的结构，测试数据的对比性大大降低，需要深入研究这种影响以便优化涂层结构设计。目前的情况是没有统一的标准去开展残余应力试样夹具的设计、制造、测试等方面工作，现有的夹具均是相关学者出于自己的研究需求或经验，所设计的夹具也五花八门、形态各异，现状是无设计成熟、制备工艺简单、测试方便、获得广泛认可的涂层残余应力测试的夹具。本发明巧妙设计了制备试样所需的夹具，用这种夹具可以方便地制备曲率法测试所需残余应力试样，一次可以同时得到10个以上的试样，从而减少了因为不同批次、不同制备工艺对测试数据的影响，减少了误差，提高了测试精度。

涂层/基体系统中过大的残余应力往往会导致涂层易于剥离、开裂等问题的出现，无法有效保护涂层下的基体材料，所以涂层/基体系统中的残余应力测量是至关重要的。但是因为涂层往往厚度较薄，特别是一些硬质涂层，自身厚度通常仅有几微米或纳米尺度，这些小尺度涂层残余应力的测试往往比较困难，测试其残余应力的试样制备往往也比较困难，这就使得涂层/基体系统的残余应力测量问题一直困扰着学术界，限制了涂层更广泛的使用。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种曲率法残余应力测试试样制备的装置，通过一次工艺可同时得到多个测试所需试样，夹具操作简单、实用性强、成本低、效率高，可用于制备多种不同的涂层残余应力试样。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种曲率法残余应力测试试样制备的装置，包括上夹板、下夹板和涂层试样板，所述的涂层试样板由第一试样板和第二试样板组成，所述的第一试样板和第二试样板互相穿插安装，所述的上夹板中间设有开口，所述的上夹板和下夹板将涂层试样板压紧。

上下夹板间放置涂层试样板用于制备残余应力测试试样。通过在上夹板和下夹板加工均匀分布的通孔，再用固定螺栓固定上下夹板的位置，可以防止上下夹板在涂层过程中受到残余应力的作用下发生错位使得涂层试样板失去夹力导致掉落，同时可以使得涂层试样板在涂层过程中受到均匀分布的夹力。通过上夹板中间的开口上下夹板上的通孔，对涂层试样板进行涂层，由于涂层材料与涂层试样板的基材的热膨胀系数不一样，涂层试样在残余应力的作用下发生弯曲的方向也不一样，开口与通孔的配合可以实现涂层试样板向不同的方向弯曲。

进一步的，所述的上夹板和下夹板上分别设有对应的若干个通孔，所述的上夹板和下夹板通过螺栓穿过通孔固定。

进一步的，所述的通孔分别设于上夹板和下夹板的四个角和四条边的中部，通过螺栓固定，保证试样被加紧、平整且不松动。

进一步的，所述的第一试样板上设有若干个均匀分隔的短联接条，所述的第二试样板上设有若干个均匀分隔的长联接条，所述的短联接条插入长联接条之间，拼合后的涂层试样板表面形成平整表面。