一种热障涂层试样夹具的制作方法

1.本实用新型属于金属试样夹具技术领域，特别涉及一种热障涂层试样夹具。


背景技术：

2.热喷涂技术是利用热源，如等离子体、火焰或电弧等，将涂层材料熔化至熔融或半熔融状态，并通过高速气体、焰流喷射到经过预处理的工件表面，沉积形成涂层的过程。热喷涂技术应用范围广，可制备具有不同功能的涂层，如热障、耐腐蚀、耐磨损、抗氧化、导电、绝缘、屏蔽涂层等，与此同时，该技术还具有节约能源、工艺简单的特点，现已广泛应用于航空航天、电力电子等领域，应用于航空发动机、地面燃气轮机的燃烧室及高压涡轮等热通道部件上的热障涂层，为热端部件提供隔热、抗氧化防护，在提升性能的同时，延长部件使用寿命。对于航空发动机燃烧室、重型燃机涡轮等大尺寸部件，其热障涂层的制备均通过热喷涂技术实现。热障涂层试样是实验室优化热障涂层喷涂工艺和评价涂层性能的主要载体，涂层试样的高质量、高效率制备，是涂层性能实现的重要保证。
3.在实验室，以金属或合金为基体，采用大气等离子喷涂或者超音速火焰喷涂等方法在这些基体上产生热障涂层，然后根据障涂层的组织结构表征、力学性能(结合强度、硬度)、热循环、抗热震性能测试，对测试结果进行分析，来优化热障喷涂工艺。在这个研究的过程中，需要使用不同形状规格的试样样品，而现在的夹具只能对某一形状的试样样品进行喷涂处理。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种热障涂层试样夹具，以使试样样品形状多样化。
5.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种热障涂层试样夹具，所述试样夹具包括涂层试样架、第一横托杆和第一夹板，其中，
7.所述涂层试样架包括连接的第一试样架和第二试样架，所述第一试样架的顶部设置有第一通槽，所述第一试样架厚度方向的一个侧面固定设置有所述第一横托杆，所述第一夹板通过多个第一螺钉设置于所述第一试样架背离所述第二试样架的端面上，形成以所述第一夹板、所述第二试样架和所述第一横托杆围成的卡槽，
8.所述第二试样架厚度方向的一个侧面上设置有多个第一圆孔，所述第二试样架的顶面上设置有多个第一螺栓孔，多个所述第一螺栓孔与多个所述第一圆孔一一对应，每个所述第一螺栓孔的一端设置于所述第二试样架的顶面上，每个所述第一螺栓孔的另一端与对应的所述第一圆孔的周面连通，每个所述第一螺栓孔内设置有一个第一螺栓。
9.进一步地，所述第一试样架的厚度与所述第一横托杆的厚度之和等于所述第二试样架的厚度，且所述第一横托杆背离所述第一试样架的侧面与所述第二试样架厚度方向的一个侧面在同一平面上，所述第一夹板的宽度方向的一侧凸出所述第一试样架厚度方向的
侧面。
10.进一步地，多个所述第一圆孔的轴线在同一平面上，每个所述第一圆孔的轴线与对应的所述第一螺栓孔的轴线互相垂直。
11.进一步地，每个所述第一圆孔的轴线与所述第二试样架厚度方向平行。
12.进一步地，所述第二试样架厚度方向的一个侧面上还设置有多个第二圆孔，所述第二试样架的底面上设置有多个第二螺栓孔，多个所述第二螺栓孔与多个所述第二圆孔一一对应，每个所述第二螺栓孔的一端设置于所述第二试样架的底面上，每个所述第二螺栓孔的另一端与对应的所述第二圆孔的周面连通，每个所述第二圆孔的轴线高度低于每个所述第一圆孔的轴线高度，每个所述第二螺栓孔内设置有一个第二螺栓。
13.进一步地，所述涂层试样架还包括顶部和底部分别设置有一个第二夹板的第三试样架，所述第三试样架与所述第二试样架背离所述第一试样架的端面连接，每个所述第二夹板分别通过多个第二螺钉连接在所述第三试样架顶部和底部上，使两个所述第二夹板形成卡槽。
14.进一步地，所述试样夹具还包括第二横托杆，所述第二横托杆固定设置于所述第三试样架厚度方向的一个侧面上，使所述第二横托杆分别与连个所述第二夹板各形成一个卡槽。
15.进一步地，所述第三试样架背离所述第二试样架的端面上设置有第二通槽，所述第二通槽的高度低于所述第二横托杆的高度。
16.进一步地，所述试样夹具还包括支撑柱，所述支撑柱的一端与所述第二试样架厚度方向的另一个侧面固定连接。
17.进一步地，所述试样夹具还包括两个挡板，两个所述挡板的一端分别设置于所述第二试样架厚度方向的一个侧面的顶部和底部，两个所述挡板的另一端分别背离所述第二试样架设置。
18.本实用新型的有益效果至少包括：
19.本实用新型提供了一种热障涂层试样夹具，该夹具包括涂层试样架、第一横托杆和第一夹板，其中涂层试样架包括连接的第一试样架和第二试样架，第一试样架上设置有第一横托杆，同时第一试样架背离所述第二试样架的端面上设置有第一夹板上，这样可以使第一夹板、第二试样架和第一横托杆围成的卡槽，用于放置方形试样，然后通过调整螺栓的松紧实现方形试样的固定。第二试样架上厚度方向的一个侧面上设置有多个圆孔，可用于放置圆形试样，通过第二试样架的顶面设置的螺栓，可以实现圆形试样的稳定固定。本实用新型提供的夹具既可以用于放置方形试样，还可以用于稳定固定圆形试样，从而实现多形状试样的同时喷涂；第一试样架的顶部设置有第一通槽，可以通过第一通槽来实现两次喷涂间隙对方形试样厚度的测量，无需取下试样，即可以实现。该装置简单，使用方便且实用性强，省时省力。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
21.图1为本实用新型的一种热障涂层试样夹具主视图；
22.图2为图1的俯视图；
23.图3为涂1的右视图；
24.图1
‑
3中，1
‑
支撑柱，2
‑
第一夹板，3
‑
第一横托杆，4
‑
第一通槽，5
‑
第二试样架，6
‑
挡板，7
‑
第一圆孔，8
‑
第二夹板，9
‑
竖隔板，10
‑
第二通槽。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.如图1
‑
3，本实用新型实施例提供了一种热障涂层试样夹具，该试样夹具包括涂层试样架、第一横托杆3和第一夹板2。
27.结合图1
‑
3，涂层试样架包括连接的第一试样架和第二试样架5，第一试样架的顶部设置有第一通槽4，第一试样架厚度方向的一个侧面固定设置有第一横托杆3，第一夹板2通过多个第一螺钉设置于第一试样架背离第二试样架5的端面上，形成以第一夹板2、第二试样架5和第一横托杆3围成的卡槽，第二试样架5厚度方向的一个侧面上设置有多个第一圆孔7，第二试样架5的顶面上设置有多个第一螺栓孔，多个第一螺栓孔与多个第一圆孔7一一对应，每个第一螺栓孔的一端设置于第二试样架5的顶面上，每个第一螺栓孔的另一端与对应的第一圆孔7的周面连通，每个第一螺栓孔内设置有一个第一螺栓。
28.第一夹板、第二试样架和第一横托杆围成的卡槽，用于放置方形试样，然后通过调整螺栓的松紧实现方形试样的固定。第二试样架上厚度方向的一个侧面上设置有多个圆孔，可用于放置圆形试样，通过第二试样架的顶面设置的螺栓，可以实现圆形试样的稳定固定，因此，该夹具既可以用于放置方形试样，还可以用于稳定固定圆形试样，从而实现多形状试样的同时喷涂；并且第一试样架的顶部设置有第一通槽，可以通过第一通槽来实现两次喷涂间隙对方形试样厚度的测量，无需取下试样，即可以实现。
29.为了实现多个样品都是可以实现试样试验中涂层厚度的测量，还可以再第一试样架的底部也设置一个第一通槽，具体的位置和尺寸可以根据实际情况灵活调整，在此不作具体限定。
30.为了实现不同厚度的圆形试样的固定，结合图2，优选的，第一螺栓孔的的轴线可以不设置在一个平面内。
31.具体地，第一试样架的厚度与第一横托杆3的厚度之和可以等于第二试样架5的厚度，且第一横托杆3背离第一试样架的侧面与第二试样架5厚度方向的一个侧面在同一平面上，第一夹板2的宽度方向的一侧凸出第一试样架厚度方向的侧面。
32.优选的，多个第一圆孔7的轴线可以设置在同一平面上，每个第一圆孔7的轴线可以与对应的第一螺栓孔的轴线互相垂直。
33.进一步优选的，每个第一圆孔7的轴线与第二试样架5厚度方向可以平行。
34.结合图1
‑
3，优选的，为了实现多个试样同时喷涂，第二试样架5厚度方向的一个侧
面上还可以设置有多个第二圆孔，第二试样架5的底面上设置有多个第二螺栓孔，多个第二螺栓孔与多个第二圆孔一一对应，每个第二螺栓孔的一端设置于第二试样架5的底面上，每个第二螺栓孔的另一端与对应的第二圆孔的周面连通，每个第二圆孔的轴线高度低于每个第一圆孔7的轴线高度，每个第二螺栓孔内设置有一个第二螺栓。
35.进一步地，涂层试样架还可以包括顶部和底部分别设置有一个第二夹板的第三试样架，第三试样架与第二试样架5背离第一试样架的端面连接，每个第二夹板8分别通过多个第二螺钉连接在第三试样架顶部和底部上，使两个第二夹板形成卡槽。
36.结合图1
‑
3，该试样夹具还可以包括第二横托杆，第二横托杆固定设置于第三试样架厚度方向的一个侧面上，使第二横托杆分别与连个第二夹板8各形成一个卡槽。优选的，第二横托杆水平设置。
37.为了实现相邻两次喷涂间隙涂层的厚度，第三试样架背离第二试样架5的端面上可以设置有第二通槽10，第二通槽10的高度低于第二横托杆的高度。当然，也可以再第三试样架的端面上再设置一个第二通槽，第二通槽的高度高于第二横托杆的高度，以实现第二横托杆与第三试样架顶部的第二夹板之间放置方形试样的涂层厚度，第二通槽的具体的数量和位置可以根据实际需要进行灵活选择，在此不作具体限定。
38.另外，本实用新型实施例的试样夹具还可以包括竖隔板9，竖隔板9与第二横托杆交叉且竖隔板设置于第三试样架厚度方向的一个侧面上，从而分隔出多个不同尺寸的矩形卡槽，实现多规格试样的喷涂试验。可选的，第二横托杆可以水平设置，竖隔板9可以竖直设置。
39.进一步地，结合图1，该试样夹具还可以包括支撑柱1，支撑柱1的一端与第二试样架5厚度方向的另一个侧面固定连接。支撑柱1和第二试样架5之间可以通过螺栓固定连接，也可以使用焊接，在此不作具体限定。
40.为了防止第一螺栓和第二螺栓在喷涂过程被污染，更进一步地，该试样夹具还可以包括两个挡板6，两个挡板6的一端分别设置于第二试样架5厚度方向的一个侧面的顶部和底部，两个挡板6的另一端分别背离第二试样架5设置。
41.以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。