专利名称：用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法及夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测定涂层抗拉强度试样的制样方法，特别涉及用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法及夹具。
背景技术：
涂层抗拉结合强度是涂层的重要技术指标，其反映了涂层自身或涂层与基体材料之间的结合强度。测定喷涂涂层抗拉结合强度的方法可参照GB/T8642-2002《热喷涂抗拉结合强度的测定》进行。该标准规定了A和B两种形式以及25mm和40mm两种尺寸的试样，A试样由基体块和加载块组成，在基体块的前端喷涂涂层，加载块与平整的涂层表面粘结，B试样由两个加载块和一个基体材料圆片组成，在圆片的一面带有喷涂涂层，圆片与两个加载块端面粘结。试样制备的好坏关系到能否准确定量测定涂层抗拉结合强度。粘结是制样的一个重要程序，为避免产生任何弯曲载荷，试样应与涂层端面垂直，粘结固化过程中，试样组件的各部分要保持垂直。由于目前还没有合适的用于测定喷涂涂层(特别适合热喷涂涂层)抗拉结合强度的专用制样装置，制样过程中，经常出现喷涂物或粘结剂污染试样侧面、基体块和加载块发生位移(角位移或面位移)、粘结剂层空洞等问题导致试样合格率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法及制样夹具，避免喷涂物或粘结剂污染试样侧面、基体块和加载块发生位移(角位移或面位移)、粘结剂层空洞等问题，有效提高试样合格率，提高喷涂涂层抗拉结合强度值的准确度。
本发明的技术方案是测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法包括以下步骤a、预处理喷砂时，保护加载块、基体块的侧面不受损伤。
b、喷涂喷涂基体块时，喷涂条件、喷涂工艺按试验要求或客户工艺要求进行，涂层厚度尽量均匀，不宜太厚或太薄。避免喷涂时喷涂粒子污染基体块的侧面。
c、喷涂后处理喷涂结束，涂层端面直径与基体块或加载块的直径相同。涂层厚度不均匀时，通过后处理工艺使涂层端面与基体块的中心轴垂直，同时还要保证其表面毛化，为粘结作准备。
d、粘结用环氧树脂粘合剂E-7胶、连接套和粘结夹具装配试样，用夹具砝码加载，100℃固化。
e、修整车削去除连接套及涂层侧面溢出的E-7胶，至此完成制样。
粘结夹具由活动夹板、夹具砝码、导向柱、固定夹板、试样孔、工艺孔组成。活动夹板、夹具砝码、固定夹板均为柱体结构，夹具砝码设置在活动夹板连上且为同轴心，活动夹板和固定夹板通过两根导向柱连接，导向柱与活动夹板之间为间隙配合，导向柱与固定夹板之间为过盈配合，活动夹板与固定夹板轴心开有试样孔，活动夹板与固定夹板上的试样孔同轴、同尺寸，在试样孔的延伸方向开有直径小于试样孔的工艺孔，试样孔与加载块、基体块之间形成间隙配合。工艺孔的作用是加工粘结夹具的基准孔，同时在装配试样时有辅助作用。
本发明的有益效果是避免了喷涂物或粘结剂污染试样侧面，提高试样组件的同轴度，保证基体块和加载块不发生位移(角位移或面位移)，带载荷的粘结夹具使粘结剂层不会出现空洞，粘结夹具不受涂层侧面溢出的E-7胶的污染，试样合格率高，喷涂涂层抗拉结合强度值的准确度提高。
图1为试样组件结构示意图。
图2为本发明粘结夹具结构示意图。
图3为本发明粘结装配结构示意图。
图中1-加载块、2-焊锡、3-E-7胶、4-喷涂涂层、5-连接套、6-基体块、7-活动夹板、8-夹具砝码、9-导向柱、10-固定夹板、11-试样孔、12-工艺孔。
具体实施例方式
参照附图1、2、3，实施方式如下1预处理试样组件的加载块1、基体块6用滑动配合的钢套保护，使喷砂时其侧面不受损伤，钢套固定在支架上，避免试样在喷砂时被打飞。对试样组件的侧面的保护是为后面的装配作准备。
2喷涂喷涂基体块时，喷涂条件、喷涂工艺按试验要求或客户工艺要求进行，喷涂涂层4的厚度尽量均匀，不宜太厚或太薄。基体块的侧面用耐火纤维遮蔽胶带包裹，避免喷涂粒子的污染。喷涂后，去除胶带即可。
3喷涂后处理用外圆磨床以小磨削量去除涂层的边缘的毛头，使涂层端面直径与基体块或加载块的直径相同。涂层厚度不均匀度高于0.2mm时，其表面需以小磨削量磨平后，再用钢套保护进行喷砂毛化；涂层厚度不均匀度低于0.2mm时，其表面可不作处理。
4粘结程序加载块1的喷砂面端部装配一个间隙配合的连接套5，连接套5的下端与加载块1之间为过渡配合，并与加载块1的喷砂端圆柱面用焊锡2连接并密封，连接套5的上端与基体块6之间为间隙配合，连接套5的作用是既能防止E-7胶(购自兆昌国际贸易公司)3下溢，又能保持加载块1、基体块6的同轴度。E-7树脂加入适当配比的固化剂调匀制备E-7胶3，待粘结的喷砂面和喷涂涂层4的表面清洁后，均匀涂敷E-7胶3，将试样组件通过连接套5连接，将加载块1、基体块6稍微带压作相对旋转，排出胶层间的空气，然后将试样组件垂直放入有同轴度要求的粘结夹具中。
粘结夹具由活动夹板7、夹具砝码8、导向柱9、固定夹板10、试样孔11、工艺孔12组成。导向柱9与活动夹板7之间为间隙配合，导向柱9与固定夹板10之间为过盈配合，活动夹板7与固定夹板10上的试样孔11同轴、同尺寸，试样孔11与加载块1、基体块6之间形成间隙配合。工艺孔12的作用是加工粘结夹具的基准孔，同时在装配试样时有辅助作用。
加载块1插入固定夹板10的试样孔11内，活动夹板7通过导向柱9下压试样组件，并使基体块6插入活动夹板7的试样孔11内。在活动夹板7的上方施加适当载荷的夹具砝码8，保持这种装配状态，水平放入烘箱加热至100℃保温3小时左右即可。
5修整车削去除连接套及涂层侧面溢出的E-7胶。至此完成制样。
本发明的制样方法特别适合用于测定热喷涂涂层抗拉强度的试样。
权利要求
1.一种用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法，包括以下步骤a、预处理喷砂时，保护加载块、基体块的侧面不受损伤；b、喷涂喷涂基体块时，涂层厚度尽量均匀；c、喷涂后处理喷涂结束，涂层端面直径与基体块或加载块的直径相同，涂层端面与基体块的中心轴垂直，涂层厚度不均匀时，毛化涂层表面；d、粘结用环氧树脂粘合剂、连接套和粘结夹具装配试样，用夹具砝码加载，100℃固化；e、修整车削去除连接套及涂层侧面溢出的环氧树脂粘合剂，至此完成制样。
2.根据权利要求书1所述的用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的制样方法，其特征是连接套的下端与加载块之间为过渡配合，并与加载块的喷砂端圆柱面用焊锡连接并密封，连接套的上端与基体块之间为间隙配合。
3.一种用于制备权利要求1所述的用于测定喷涂涂层抗拉结合强度试样的夹具，其特征是粘结夹具由活动夹板、夹具砝码、导向柱、固定夹板、试样孔、工艺孔组成，活动夹板、夹具砝码、固定夹板均为柱体结构，夹具砝码设置在活动夹板连上且为同轴心，活动夹板和固定夹板通过两根导向柱连接，导向柱与活动夹板之间为间隙配合，导向柱与固定夹板之间为过盈配合，活动夹板与固定夹板轴心开有试样孔，活动夹板与固定夹板上的试样孔同轴、同尺寸，在试样孔的延伸方向开有直径小于试样孔的工艺孔。
4.根据权利要求3所述的夹具，其特征是固定夹板的工艺孔穿透固定夹板。
全文摘要
本发明公开了一种用于测定喷涂涂层(特别适合热喷涂涂层)抗拉结合强度试样的制样方法及夹具。制样包括预处理、喷涂、喷涂后处理、粘结程序、修整5个步骤，特别设计了用于制样的连接套和粘结夹具。使用该方法，避免了喷涂物或粘结剂污染试样侧面，提高了试样组件同轴度，保证基体块和加载块不发生位移(角位移或面位移)，粘结剂层不会出现空洞，粘结夹具不受涂层侧面溢出的E－7胶的污染，试样合格率高，喷涂涂层抗拉结合强度值的准确度提高。
文档编号G01N19/04GK1825085SQ20051002406
公开日2006年8月30日 申请日期2005年2月25日 优先权日2005年2月25日
发明者王银军 申请人:宝钢集团上海梅山有限公司