[發明專利]一種熱噴涂涂層應力測量方法及測量裝置

在審

• 申請號: 202210410259.8
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114812901A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 張會盈;原紅星;梁小龍;王斌利;王建鋒;胡江波;鄭軍利;李建軍
• 申請（專利權）人: 中國航發動力股份有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發明公開了一種熱噴涂涂層應力測量方法及測量裝置，制作噴涂基板和應力測量裝置，在噴涂基板的端面進行涂層噴涂，達到規定厚度時用刀片將涂層從基板表面剝離，得到條狀涂層試樣，將試樣放置在測量裝置上進行測量，通過目測讀取涂層試樣的變形量直接可獲得殘余應力對涂層應力的影響程度，不需要測量涂層具體的殘余應力值，不需要考慮涂層種類，不需要考慮像粘貼應變片的方法在熱噴涂過程中涂層變形對內應力的影響，解決了現有技術中直觀性差，或測量過程復雜的技術問題。

技術領域

本發明屬于熱噴涂涂層應力測量技術領域，涉及一種熱噴涂涂層應力測量方法及測量裝置。

背景技術

涂層殘余應力是熱噴涂涂層的顯著特點之一。涂層中殘余應力的存在影響了涂層的微觀組織結構和顯微硬度，易引起涂層內微裂紋的產生，降低涂層強度以及與基體的結合強度，直接影響到工件的抗熱沖擊性能、疲勞壽命等性能。目前已有多種涂層殘余應力測試方法，例如X射線衍射法、鉆孔法、曲率法和Almen試驗法等。在實際涂層生產中，殘余應力的產生及其影響非常復雜。

對于熱噴涂涂層，其殘余應力與噴涂氣體流量、基體溫度、涂層/基體體系的溫度梯度、涂層材料性能、送粉速率、零件幾何形狀、冷卻方式、走槍路徑、涂層厚度、熱膨脹系數、熱導率等諸多因素密切相關，用以上這些測試方法很難得到令人滿意的和有良好重復性的熱噴涂涂層殘余應力。雖然有的方法可以給出一定的殘余應力數值，但該應力值對于涂層的影響程度卻無法定性描述，直觀性差，或測量過程復雜，無法用于現場生產。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的問題，提供一種熱噴涂涂層應力測量方法及測量裝置。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種熱噴涂涂層應力測量方法，包括以下步驟：

S1：制作噴涂基板和應力測量裝置；

S2：對噴涂基板進行初步處理后在基板端面噴涂涂層；

S3：剝離涂層；

S4：將剝離后的涂層固定在應力測量裝置上，讀取應力測量裝置上涂層的弧高值，確定涂層變形量。

本發明的進一步改進在于：

所述S1中，噴涂基板為GH4169板材、2Cr13板材或鈦合金。

所述噴涂基板的尺寸為100mm×50mm×5mm。

所述S2包括以下步驟：

在噴涂基板的端面的邊緣粘貼膠帶，同時用氧化鋁砂石對基板端面進行吹砂，當測試涂層極限厚度時，吹砂參數與被測零件參數一致；

所述涂層噴涂過程中，噴涂基板的溫度小于150℃。

所述S3中，用刀片將涂層從噴涂基板表面剝離。

一種熱噴涂涂層弧高測量具，包括測量板，所述測量板上對稱間隔設置有測量柱，所述測量板上刻有刻度線，所述刻度線刻在兩個測量柱的中間。

本裝置的進一步改進在于：

所述測量板的尺寸為100mm×100mm；

所述測量柱為銷軸，銷軸的直徑為6mm。

所述兩個銷軸上部端面相切的直線為零線，每條刻度線間隔為1mm。

所述兩個銷軸之間間隔60mm，任一銷軸遠離測量板的端面與測量板之間的距離為10mm。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：