[發明專利]一種熱噴涂實驗用試樣夾具

有效

• 申請號: 202010906194.7
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112170044B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 崔新宇;李寧;唐俊榕;韓波濤;任光;熊天英
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: B05B13/02
• 分類號: B05B13/02;C23C4/02
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明涉及熱噴涂表面處理技術領域，更具體地說，涉及一種熱噴涂實驗用試樣夾具。該夾具包括固定夾持模塊、活動夾持模塊和底座，固定夾持模塊和活動夾持模塊相對固定于底座上，活動夾持模塊上設置有活動夾持塊和限位套筒，活動夾持塊的一側與固定夾持模塊相配合共同夾持試樣，另一側限制于限位套筒內，限位套筒內設有壓緊彈簧，限位套筒遠離活動夾持塊的一端裝配有調節螺釘，壓緊彈簧一端與活動夾持塊相連接，另一端與調節螺釘相接觸。本發明能夠同時適用于多個不同形狀或不同尺寸的基體試樣，功能靈活、結構簡單、便于操作，不僅有效提高了實驗效率和涂層質量，節約了熱噴涂材料和能源，也減小了對熱噴涂設備的損傷。

技術領域

本發明涉及熱噴涂表面處理技術領域，更具體地說，涉及一種熱噴涂實驗用試樣夾具。

背景技術

熱噴涂技術是一種應用十分廣泛的表面工程技術，是改善材料表面性能的重要手段。熱噴涂技術利用電弧、等離子弧或燃燒火焰等熱源將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱至熔融或半熔融狀態，然后借助高速焰流或壓縮氣體以一定速度噴射沉積到經過噴砂粗化處理的基體表面，最終形成具有耐磨、耐蝕、隔熱、抗高溫、抗氧化、絕緣、導電、防微波輻射等一種或多種功能的熱噴涂涂層，不僅能夠使新零部件得到功能強化和預保護，還可以使受損部件得到重新修復和再利用，大大節約了材料與能源。

任何一種熱噴涂涂層，在正式生產應用前都需要開展研發實驗，對涂層試樣的性能進行測試分析與優化研究。熱噴涂實驗所用的基體材料一般為金屬，試樣規格尺寸基本無國家標準，根據涂層性能測試要求，由各實驗室自行設定，每次噴涂實驗一般需要同時制備3～10個試樣。根據涂層性能測試方法，可將試樣劃分為金相試樣、拉伸試樣、硬度試樣、摩擦磨損試樣、腐蝕試樣、熱循環試樣等。其中，拉伸、熱循環等實驗一般采用圓柱狀試樣，金相、腐蝕等實驗一般采用矩形塊狀試樣。在熱噴涂過程中，高溫高速粒子流對基體試樣具有一定的沖擊力，同時基體試樣溫度也會升高，因此，需要借助夾具對基體試樣穩固夾持才能確保熱噴涂實驗的順利進行。

現有熱噴涂夾具大多采用絲杠傳動結構，通過搖動手柄驅動夾持部位進退，進而固定基體試樣。雖然該類夾具結構簡單，適于夾持單個或多個相同尺寸的試樣，但無法同時適應不同尺寸的圓柱狀試樣或矩形塊狀試樣，另外，多次使用后夾具上不可避免地存在部分難以清理的殘留涂層，從而使夾持部位出現尺寸差異，同時夾持多個相同尺寸的試樣時會造成部分試樣松動掉落，因此在制備多個涂層試樣時需要進行多組熱噴涂實驗，不僅費時費力、浪費噴涂材料和能源，而且多次啟停對熱噴涂設備也會造成一定損傷。

通過專利檢索，中國專利申請公開號：CN110117763A，發明創造名稱為：一種熱噴涂夾具平臺裝置，該申請案公開了一種熱噴涂夾具平臺裝置，其基座平臺上固定有液壓千斤頂，液壓千斤頂一側設置有夾板，夾板另一側裝配有固定夾板，液壓千斤頂與高壓油管相通，高壓油管另一側連接在液壓泵浦上，通過手動施壓作用液壓泵浦帶動液壓千斤頂工作，進而帶動夾板移動，與固定夾板相配合夾持固定噴涂件。該申請案采用了液壓泵浦加壓作用液壓千斤頂的原理，與傳統夾具相比，操作簡單快捷、更加省力；但其試樣夾持部位與傳統夾具相似，因此存在相同的技術問題，如不能同時制備多個不同尺寸或不同形狀的試樣，效率低，浪費噴涂材料和能源等。

又如中國專利公開號：CN205462901U，發明創造名稱為：一種用于熱噴涂金屬薄片試樣的工裝夾具，該申請案公開了一種用于熱噴涂金屬薄片試樣的工裝夾具，包括矩形塊、上梁和下梁，上梁上設置數個上夾持塊，下梁上設置數個下夾持塊，上夾持塊和下夾持塊的頂部為弓形凹槽，金屬薄片試樣設置在上夾持塊和下夾持塊的弓形凹槽中并通過第一旋緊部件緊固，上梁和下梁通過第二旋緊部件連接緊固。該申請案的結構較為靈活，可同時對10個試樣進行噴涂，提高了熱噴涂效率；但仍存在以下不足：(1)適于夾持的試樣尺寸范圍較小，且不適于夾持矩形塊狀試樣；(2)每個試樣需要兩組旋緊部件進行緊固，裝卸試樣時操作繁雜；(3)熱噴涂過程中涂層易沉積在螺桿上而阻礙螺桿運動，不僅妨礙拆卸試樣，而且需要頻繁更換螺桿，給實驗人員帶來很多不便。