專利名稱：用于測定噴涂涂層抗拉結合強度試樣的制樣方法及夾具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于測定涂層抗拉強度試樣的制樣方法，特別涉及用于測定噴涂涂層抗拉結合強度試樣的制樣方法及夾具。
背景技術：
涂層抗拉結合強度是涂層的重要技術指標，其反映了涂層自身或涂層與基體材料之間的結合強度。測定噴涂涂層抗拉結合強度的方法可參照GB/T8642-2002《熱噴涂抗拉結合強度的測定》進行。該標準規定了A和B兩種形式以及25mm和40mm兩種尺寸的試樣，A試樣由基體塊和加載塊組成，在基體塊的前端噴涂涂層，加載塊與平整的涂層表面粘結，B試樣由兩個加載塊和一個基體材料圓片組成，在圓片的一面帶有噴涂涂層，圓片與兩個加載塊端面粘結。試樣制備的好壞關系到能否準確定量測定涂層抗拉結合強度。粘結是制樣的一個重要程序，為避免產生任何彎曲載荷，試樣應與涂層端面垂直，粘結固化過程中，試樣組件的各部分要保持垂直。由于目前還沒有合適的用于測定噴涂涂層(特別適合熱噴涂涂層)抗拉結合強度的專用制樣裝置，制樣過程中，經常出現噴涂物或粘結劑污染試樣側面、基體塊和加載塊發生位移(角位移或面位移)、粘結劑層空洞等問題導致試樣合格率低。
發明內容
本發明的目的是提供一種測定噴涂涂層抗拉結合強度試樣的制樣方法及制樣夾具，避免噴涂物或粘結劑污染試樣側面、基體塊和加載塊發生位移(角位移或面位移)、粘結劑層空洞等問題，有效提高試樣合格率，提高噴涂涂層抗拉結合強度值的準確度。
本發明的技術方案是測定噴涂涂層抗拉結合強度試樣的制樣方法包括以下步驟a、預處理噴砂時，保護加載塊、基體塊的側面不受損傷。
b、噴涂噴涂基體塊時，噴涂條件、噴涂工藝按試驗要求或客戶工藝要求進行，涂層厚度盡量均勻，不宜太厚或太薄。避免噴涂時噴涂粒子污染基體塊的側面。
c、噴涂后處理噴涂結束，涂層端面直徑與基體塊或加載塊的直徑相同。涂層厚度不均勻時，通過后處理工藝使涂層端面與基體塊的中心軸垂直，同時還要保證其表面毛化，為粘結作準備。
d、粘結用環氧樹脂粘合劑E-7膠、連接套和粘結夾具裝配試樣，用夾具砝碼加載，100℃固化。
e、修整車削去除連接套及涂層側面溢出的E-7膠，至此完成制樣。
粘結夾具由活動夾板、夾具砝碼、導向柱、固定夾板、試樣孔、工藝孔組成。活動夾板、夾具砝碼、固定夾板均為柱體結構，夾具砝碼設置在活動夾板連上且為同軸心，活動夾板和固定夾板通過兩根導向柱連接，導向柱與活動夾板之間為間隙配合，導向柱與固定夾板之間為過盈配合，活動夾板與固定夾板軸心開有試樣孔，活動夾板與固定夾板上的試樣孔同軸、同尺寸，在試樣孔的延伸方向開有直徑小于試樣孔的工藝孔，試樣孔與加載塊、基體塊之間形成間隙配合。工藝孔的作用是加工粘結夾具的基準孔，同時在裝配試樣時有輔助作用。
本發明的有益效果是避免了噴涂物或粘結劑污染試樣側面，提高試樣組件的同軸度，保證基體塊和加載塊不發生位移(角位移或面位移)，帶載荷的粘結夾具使粘結劑層不會出現空洞，粘結夾具不受涂層側面溢出的E-7膠的污染，試樣合格率高，噴涂涂層抗拉結合強度值的準確度提高。
圖1為試樣組件結構示意圖。
圖2為本發明粘結夾具結構示意圖。
圖3為本發明粘結裝配結構示意圖。
圖中1-加載塊、2-焊錫、3-E-7膠、4-噴涂涂層、5-連接套、6-基體塊、7-活動夾板、8-夾具砝碼、9-導向柱、10-固定夾板、11-試樣孔、12-工藝孔。
具體實施例方式
參照附圖1、2、3，實施方式如下1預處理試樣組件的加載塊1、基體塊6用滑動配合的鋼套保護，使噴砂時其側面不受損傷，鋼套固定在支架上，避免試樣在噴砂時被打飛。對試樣組件的側面的保護是為后面的裝配作準備。
2噴涂噴涂基體塊時，噴涂條件、噴涂工藝按試驗要求或客戶工藝要求進行，噴涂涂層4的厚度盡量均勻，不宜太厚或太薄。基體塊的側面用耐火纖維遮蔽膠帶包裹，避免噴涂粒子的污染。噴涂后，去除膠帶即可。
3噴涂后處理用外圓磨床以小磨削量去除涂層的邊緣的毛頭，使涂層端面直徑與基體塊或加載塊的直徑相同。涂層厚度不均勻度高于0.2mm時，其表面需以小磨削量磨平后，再用鋼套保護進行噴砂毛化；涂層厚度不均勻度低于0.2mm時，其表面可不作處理。
4粘結程序加載塊1的噴砂面端部裝配一個間隙配合的連接套5，連接套5的下端與加載塊1之間為過渡配合，并與加載塊1的噴砂端圓柱面用焊錫2連接并密封，連接套5的上端與基體塊6之間為間隙配合，連接套5的作用是既能防止E-7膠(購自兆昌國際貿易公司)3下溢，又能保持加載塊1、基體塊6的同軸度。E-7樹脂加入適當配比的固化劑調勻制備E-7膠3，待粘結的噴砂面和噴涂涂層4的表面清潔后，均勻涂敷E-7膠3，將試樣組件通過連接套5連接，將加載塊1、基體塊6稍微帶壓作相對旋轉，排出膠層間的空氣，然后將試樣組件垂直放入有同軸度要求的粘結夾具中。
粘結夾具由活動夾板7、夾具砝碼8、導向柱9、固定夾板10、試樣孔11、工藝孔12組成。導向柱9與活動夾板7之間為間隙配合，導向柱9與固定夾板10之間為過盈配合，活動夾板7與固定夾板10上的試樣孔11同軸、同尺寸，試樣孔11與加載塊1、基體塊6之間形成間隙配合。工藝孔12的作用是加工粘結夾具的基準孔，同時在裝配試樣時有輔助作用。
加載塊1插入固定夾板10的試樣孔11內，活動夾板7通過導向柱9下壓試樣組件，并使基體塊6插入活動夾板7的試樣孔11內。在活動夾板7的上方施加適當載荷的夾具砝碼8，保持這種裝配狀態，水平放入烘箱加熱至100℃保溫3小時左右即可。
5修整車削去除連接套及涂層側面溢出的E-7膠。至此完成制樣。
本發明的制樣方法特別適合用于測定熱噴涂涂層抗拉強度的試樣。
權利要求
1.一種用于測定噴涂涂層抗拉結合強度試樣的制樣方法，包括以下步驟a、預處理噴砂時，保護加載塊、基體塊的側面不受損傷；b、噴涂噴涂基體塊時，涂層厚度盡量均勻；c、噴涂后處理噴涂結束，涂層端面直徑與基體塊或加載塊的直徑相同，涂層端面與基體塊的中心軸垂直，涂層厚度不均勻時，毛化涂層表面；d、粘結用環氧樹脂粘合劑、連接套和粘結夾具裝配試樣，用夾具砝碼加載，100℃固化；e、修整車削去除連接套及涂層側面溢出的環氧樹脂粘合劑，至此完成制樣。
2.根據權利要求書1所述的用于測定噴涂涂層抗拉結合強度試樣的制樣方法，其特征是連接套的下端與加載塊之間為過渡配合，并與加載塊的噴砂端圓柱面用焊錫連接并密封，連接套的上端與基體塊之間為間隙配合。
3.一種用于制備權利要求1所述的用于測定噴涂涂層抗拉結合強度試樣的夾具，其特征是粘結夾具由活動夾板、夾具砝碼、導向柱、固定夾板、試樣孔、工藝孔組成，活動夾板、夾具砝碼、固定夾板均為柱體結構，夾具砝碼設置在活動夾板連上且為同軸心，活動夾板和固定夾板通過兩根導向柱連接，導向柱與活動夾板之間為間隙配合，導向柱與固定夾板之間為過盈配合，活動夾板與固定夾板軸心開有試樣孔，活動夾板與固定夾板上的試樣孔同軸、同尺寸，在試樣孔的延伸方向開有直徑小于試樣孔的工藝孔。
4.根據權利要求3所述的夾具，其特征是固定夾板的工藝孔穿透固定夾板。
全文摘要
本發明公開了一種用于測定噴涂涂層(特別適合熱噴涂涂層)抗拉結合強度試樣的制樣方法及夾具。制樣包括預處理、噴涂、噴涂后處理、粘結程序、修整5個步驟，特別設計了用于制樣的連接套和粘結夾具。使用該方法，避免了噴涂物或粘結劑污染試樣側面，提高了試樣組件同軸度，保證基體塊和加載塊不發生位移(角位移或面位移)，粘結劑層不會出現空洞，粘結夾具不受涂層側面溢出的E－7膠的污染，試樣合格率高，噴涂涂層抗拉結合強度值的準確度提高。
文檔編號G01N19/04GK1825085SQ20051002406
公開日2006年8月30日 申請日期2005年2月25日 優先權日2005年2月25日
發明者王銀軍 申請人:寶鋼集團上海梅山有限公司