一种内孔涂层结合强度测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种内孔涂层结合强度测试装置及测试方法，其属于性能测试技术领域，内孔涂层结合强度测试装置的拉杆能够通过导环、助力组件对涂层施加轴向拉力，拉杆也能够通过锥形面、助力组件对涂层施加径向压力，压杆能够通过拉钩、助力组件对涂层施加径向拉力。内孔涂层结合强度测试方法采用上述内孔涂层结合强度测试装置，拉伸结合强度测试和剪切结合强度测试能够在同一个装置上进行，以节省时间，提高测试效率。测试结果能够用于评价内曲面涂层与基体的剪切结合强度和拉伸结合强度。

【技术实现步骤摘要】
一种内孔涂层结合强度测试装置及测试方法
本专利技术涉及性能测试
，尤其涉及一种内孔涂层结合强度测试装置及测试方法。
技术介绍
在许多重要的工业领域，如石油化工，航空航天，武器装备和机械制造领域，存在着很多且对整体结构非常重要的内孔类零件，例如汽车发动机缸体、燃气轮机壳体和化工石油管道等。某些零件需要在高温高压等苛刻的条件下进行工作，这对零件的内孔质量要求非常高，为提高内孔质量，常对在役的重要的内孔类零件使用各种工艺在内孔的表面制备涂层。涂层和基体的结合强度是考核涂层质量的一个非常重要的指标。如果涂层结合强度达不到标准，在服役过程中涂层可能会剥落，轻则涂层对基体起不到保护作用，重则会导致整个零件报废或者整个设备报废，因此在正式使用前对其进行结合强度测试至关重要。传统的涂层结合强度测试主要分为拉伸结合强度和剪切结合强度。涂层的拉伸结合强度是指涂层承受法线方向(垂直涂层表面)拉伸应力的极限能力，涂层的剪切结合强度是指涂层承受切线方向(沿涂层表面)剪切应力的极限能力。多数涂层是在受较大剪应力的状态下工作的，所以用剪切试验测定涂层的结合强度更符合实际的使用工况，拉伸结合强度更能直观的表示涂层与基体的结合强度，两者协同测试更能全面的评测涂层的结合强度。现有的剪切结合强度测试和拉伸结合强度测试存在以下技术缺陷：(1)测试时在外缘或平面上喷涂涂层后进行，这与内孔件内壁涂层是在有一定曲率的曲面上进行喷涂的工况有较大差异，测试结果无法评价内曲面涂层与基体的剪切结合强度和拉伸结合强度。(2)现有的涂层结合强度测试前，胶合保温阶段需要使用专用的保载装置，使涂层与胶合面紧密结合，胶合完成后需切换测试装置，麻烦且费时。(3)内孔件涂层需要测试两种结合强度才能全面的评价涂层的质量，然而现有技术中测试剪切或拉伸结合强度时需要切换不同的测试装置效率低下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种内孔涂层结合强度测试装置及测试方法，以解决现有技术中存在的无法对内曲面涂层进行测试，保载和测试装置需频繁切换的技术问题。如上构思，本专利技术所采用的技术方案是：一种内孔涂层结合强度测试装置，包括：定位组件，用于夹紧待测样品；导环，置于所述待测样品的中心位置处，所述导环具有沿轴向设置的螺纹孔和沿径向设置的导槽，所述导槽与所述螺纹孔连通；助力组件，一端穿设于所述导槽内，另一端与所述待测样品的内孔上的涂层粘接；拉杆，与所述螺纹孔螺纹连接，所述拉杆的内部中空，所述拉杆的底端具有锥形面，所述拉杆能够通过所述导环、所述助力组件对所述涂层施加轴向拉力，所述拉杆也能够通过所述锥形面、所述助力组件对所述涂层施加径向压力；压杆，滑动设置于所述拉杆内，所述压杆与所述拉杆同轴设置；拉钩，与所述导环转动连接，所述压杆的底端能够与所述拉钩的一端抵接，所述拉钩的另一端能够与所述助力组件抵接，所述压杆能够通过所述拉钩、所述助力组件对所述涂层施加径向拉力。其中，所述助力组件包括：转接头，穿设于所述导槽内；摩擦头，与所述涂层粘接；摩擦杆，一端与所述转接头固定连接，另一端与所述摩擦头固定连接。其中，所述转接头上设置有限位凸起，所述拉钩能够与所述限位凸起抵接。其中，所述导环上设置有限位孔，所述限位孔内螺纹连接有限位杆，所述限位杆的底端能够与所述转接头抵接。其中，所述定位组件包括：底座，所述待测样品和所述导环均置于所述底座上；上盖，与所述待测样品抵接，所述上盖与所述底座之间通过紧固件锁紧，所述上盖呈环形，所述拉杆和所述压杆能够穿过所述上盖。其中，所述上盖的内壁上环设有限位面，多个所述限位面呈台阶状排布，所述待测样品能够与所述限位面抵接。其中，所述底座上设置有定位槽，所述待测样品的一端位于所述定位槽内。其中，所述压杆包括杆体和设置于所述杆体顶端的限位部，所述限位部的直径大于所述杆体的直径。其中，所述助力组件设置有至少两组，至少两组所述助力组件绕所述导环的周向均匀分布，对应每组所述助力组件设置一个所述导槽，对应每组所述助力组件设置一个所述拉钩。一种内孔涂层结合强度测试方法，采用如上所述的内孔涂层结合强度测试装置，包括：准备阶段：将拉杆沿螺纹孔向内推进至锥形面与助力组件抵接，以通过拉杆对助力组件施加径向压力，使得助力组件与涂层紧密接触并保持设定时长，将拉杆复位；拉伸结合强度测试：对压杆施加轴向压力，使得压杆沿拉杆滑动至与拉钩的一端抵接，拉钩相对于导环转动，进而使得拉钩的另一端与助力组件抵接，以对助力组件施加径向拉力，使得涂层受到径向拉力，至涂层脱落的瞬时记录压杆所受到的轴向压力的大小；剪切结合强度测试：对拉杆施加轴向拉力，使得轴向拉力沿导环传递至助力组件，以对助力组件施加轴向拉力，使得涂层受到轴向拉力，至涂层脱落的瞬时记录拉杆所受到的轴向拉力的大小。本专利技术的有益效果：本专利技术提出的内孔涂层结合强度测试装置，通过对待测样品的内孔上的涂层进行测试，测试结果能够用于评价内曲面涂层与基体的剪切结合强度和拉伸结合强度；涂层结合强度测试前，通过将拉杆上的轴向压力经锥形面施加至助力组件，转化为对涂层的径向压力，以实现保载，无需切换装置，省时省力；拉伸结合强度测试和剪切结合强度测试能够在同一个装置上进行，以节省时间，提高测试效率。附图说明图1是本专利技术实施例提供的内孔涂层结合强度测试装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的内孔涂层结合强度测试装置的剖视图；图3是图2的A处的放大图；图4是本专利技术实施例提供的上盖的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的导环的剖视图；图6是本专利技术实施例提供的内孔涂层结合强度测试装置的部分结构示意图一；图7是本专利技术实施例提供的内孔涂层结合强度测试装置的部分结构示意图二；图8是本专利技术实施例提供的助力组件的结构示意图；图9是本专利技术实施例提供的拉钩的结构示意图；图10是本专利技术实施例提供的内孔涂层结合强度测试方法的准备阶段的示意图；图11是本专利技术实施例提供的内孔涂层结合强度测试方法的拉伸结合强度测试的示意图；图12是本专利技术实施例提供的内孔涂层结合强度测试方法的剪切结合强度测试的示意图。图中：10、待测样品；11、底座；12、上盖；121、限位面；2、导环；21、螺纹孔；22、导槽；3、助力组件；31、转接头；32、摩擦头；33、摩擦杆；4、拉杆；41、锥形面；5、压杆；6、拉钩；7、限位杆。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内孔涂层结合强度测试装置，其特征在于，包括：/n定位组件，用于夹紧待测样品(10)；/n导环(2)，置于所述待测样品(10)的中心位置处，所述导环(2)具有沿轴向设置的螺纹孔(21)和沿径向设置的导槽(22)，所述导槽(22)与所述螺纹孔(21)连通；/n助力组件(3)，一端穿设于所述导槽(22)内，另一端与所述待测样品(10)的内孔上的涂层粘接；/n拉杆(4)，与所述螺纹孔(21)螺纹连接，所述拉杆(4)的内部中空，所述拉杆(4)的底端具有锥形面(41)，所述拉杆(4)能够通过所述导环(2)、所述助力组件(3)对所述涂层施加轴向拉力，所述拉杆(4)也能够通过所述锥形面(41)、所述助力组件(3)对所述涂层施加径向压力；/n压杆(5)，滑动设置于所述拉杆(4)内，所述压杆(5)与所述拉杆(4)同轴设置；/n拉钩(6)，与所述导环(2)转动连接，所述压杆(5)的底端能够与所述拉钩(6)的一端抵接，所述拉钩(6)的另一端能够与所述助力组件(3)抵接，所述压杆(5)能够通过所述拉钩(6)、所述助力组件(3)对所述涂层施加径向拉力。/n

【技术特征摘要】
1.一种内孔涂层结合强度测试装置，其特征在于，包括：
定位组件，用于夹紧待测样品(10)；
导环(2)，置于所述待测样品(10)的中心位置处，所述导环(2)具有沿轴向设置的螺纹孔(21)和沿径向设置的导槽(22)，所述导槽(22)与所述螺纹孔(21)连通；
助力组件(3)，一端穿设于所述导槽(22)内，另一端与所述待测样品(10)的内孔上的涂层粘接；
拉杆(4)，与所述螺纹孔(21)螺纹连接，所述拉杆(4)的内部中空，所述拉杆(4)的底端具有锥形面(41)，所述拉杆(4)能够通过所述导环(2)、所述助力组件(3)对所述涂层施加轴向拉力，所述拉杆(4)也能够通过所述锥形面(41)、所述助力组件(3)对所述涂层施加径向压力；
压杆(5)，滑动设置于所述拉杆(4)内，所述压杆(5)与所述拉杆(4)同轴设置；
拉钩(6)，与所述导环(2)转动连接，所述压杆(5)的底端能够与所述拉钩(6)的一端抵接，所述拉钩(6)的另一端能够与所述助力组件(3)抵接，所述压杆(5)能够通过所述拉钩(6)、所述助力组件(3)对所述涂层施加径向拉力。


2.根据权利要求1所述的内孔涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述助力组件(3)包括：
转接头(31)，穿设于所述导槽(22)内；
摩擦头(32)，与所述涂层粘接；
摩擦杆(33)，一端与所述转接头(31)固定连接，另一端与所述摩擦头(32)固定连接。


3.根据权利要求2所述的内孔涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述转接头(31)上设置有限位凸起，所述拉钩(6)能够与所述限位凸起抵接。


4.根据权利要求2所述的内孔涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述导环(2)上设置有限位孔，所述限位孔内螺纹连接有限位杆(7)，所述限位杆(7)的底端能够与所述转接头(31)抵接。


5.根据权利要求1所述的内孔涂层结合强度测试装置，其特征在于，所述定位组件包括：
底座(11)，所述待测样品(10)和所述导环(2)均置于所述底座(11)上；
上盖(12)，与所述待...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国政，王海斗，何鹏飞，朱咸勇，刘明，唐令，丁述宇，奚恒恒，周雳，刘韬，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：北京;11