表面损伤修复后材料力学性能的试验评估方法技术

本公开提供一种表面损伤修复后材料力学性能的试验评估方法，涉及结构修复后的力学性能评估技术领域。该评估方法包括：对参考试验件预设区域的表面进行损伤处理，形成损伤试验件；去除损伤试验件的表面损伤区域的材料，形成待修复区域；采用激光熔覆工艺在待修复区域上形成熔覆层，以形成修复后试验件；分别测试参考试验件、损伤试验件及修复后试验件的力学性能参数，并在修复后试验件的力学性能参数处于参考试验件的力学性能参数的偏差范围内时，判定修复成功。本公开的评估方法可为表面损伤后结构修复的力学性能评估提供基础数据，为结构表面损伤修复提供理论依据。构表面损伤修复提供理论依据。构表面损伤修复提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】
表面损伤修复后材料力学性能的试验评估方法


[0001]本公开涉及结构修复后的力学性能评估
，具体而言，涉及一种表面损伤修复后材料力学性能的试验评估方法。

技术介绍

[0002]表面损伤是一种常见的结构损伤形式。在实际服役过程中，各种结构由于受到腐蚀、疲劳和冲击等载荷的影响，容易在表面形成磨损和裂纹等形式的损伤。表面损伤对结构的性能存在一定的影响，如果不及时处理，损伤可能会扩大到内部，最终导致整个部件结构破坏而失效，严重影响结构的使用寿命。
[0003]目前主要采用激光熔覆技术在损伤部位形成熔覆层，以消除表面损伤，但是修复后的结构虽然消除了表面的裂纹或磨损，但是无从得知修复后的结构力学性能是否符合部件的应用需求。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本公开的目的在于克服现有修复后力学性能评估技术的不足，提供一种表面损伤修复后材料力学性能的试验评估方法，可为表面损伤后结构修复的力学性能评估提供基础数据，为结构表面损伤修复提供理论依据。
[0006]根据本公开的一个方面，提供一种表面损伤修复后材料力学性能的试验评估方法，包括：
[0007]对参考试验件预设区域的表面进行损伤处理，形成损伤试验件；
[0008]去除所述损伤试验件的表面损伤区域的材料，形成待修复区域；
[0009]采用激光熔覆工艺在所述待修复区域上形成熔覆层，以形成修复后试验件；
[0010]分别测试所述参考试验件、所述损伤试验件及所述修复后试验件的力学性能参数，并在所述修复后试验件的力学性能参数处于所述参考试验件的力学性能参数的偏差范围内时，判定修复成功。
[0011]在本公开的一种示例性实施例中，所述力学性能参数包括弹性极限、弹性模量、屈服强度、强度极限及疲劳极限。
[0012]在本公开的一种示例性实施例中，所述参考试验件包括沿预设方向依次连接的第一夹持端、试验段和第二夹持端，且所述第一夹持端、所述试验段及所述第二夹持端为一体式结构。
[0013]在本公开的一种示例性实施例中，所述对参考试验件预设区域的表面进行损伤处理，形成损伤试验件包括：
[0014]采用磨棒在所述试验段磨出至少一凹部，所述凹部的两侧贯通于所述试验段垂直于所述预设方向的两端。
[0015]在本公开的一种示例性实施例中，所述对参考试验件的预设区域的表面进行损伤处理，形成损伤试验件还包括：
[0016]在所述试验段平行于所述预设方向的一端切出一裂缝，所述裂缝垂直于所述预设方向。
[0017]在本公开的一种示例性实施例中，在所述修复后试验件的力学性能参数处于所述参考试验件的力学性能参数的偏差范围内时，判定修复成功包括：
[0018]计算所述修复后试验件的力学性能参数与参考试验件的力学性能参数的差值的绝对值；
[0019]计算所述差值的绝对值占所述参考试验件的力学性能参数的百分比；
[0020]在所述百分比小于或等于10％时，判定修复成功。
[0021]在本公开的一种示例性实施例中，所述采用激光熔覆工艺在所述待修复区域上形成熔覆层，以形成修复后试验件包括：
[0022]通过试验夹具将所述损伤试验件固定于熔覆台上；
[0023]采用激光扫描所述待修复区域；
[0024]将熔覆材料添加至所述待修复区域；
[0025]采用激光扫描所述熔覆材料和所述修复区域，形成熔覆层。
[0026]在本公开的一种示例性实施例中，所述试验夹具包括：
[0027]垫板，用于支撑所述试验件；
[0028]基板，设于所述垫板远离所述试验件的一侧，并具有多排沿所述预设方向设置的定位孔，且各所述定位孔均位于所述垫板两侧；
[0029]压板，可拆卸地设置于所述垫板远离所述基板的一侧，且沿垂直于所述预设方向的方向延伸；
[0030]多个螺钉，与各所述定位孔一一对应设置，并可拆卸的穿设于所述压板及所述定位孔。
[0031]在本公开的一种示例性实施例中，所述压板的数量为多个，且各所述压板沿所述预设方向等间距间隔设置。
[0032]在本公开的一种示例性实施例中，所述参考试验件呈哑铃型。
[0033]本公开的表面损伤修复后材料力学性能的试验评估方法，可通过激光熔覆工艺对损伤试验件进行修复，进而消除损伤试验件的表面损伤，延长试验件使用寿命，还可通过分别检测参考试验件、损伤试验件及修复后试验件的力学性能参数，将修复后试验件的力学性能参数与损伤试验件的力学性能参数进行对比，从而判断修复后试验件相对于损伤试验件力学性能有无改善，为试验件修复工艺是否合适提供理论基础；同时，可以将修复后试验件的力学性能参数与参考试验件的力学性能参数进行对比，验证修复后试验件在实际应用中是否能达到力学性能需求，为表面损伤后结构修复的力学性能评估提供基础数据，进而为实际应用中各结构表面损伤进行修复提供理论依据，避免频繁更换部件，节约成本。
[0034]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0035]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。
[0036]图1为本公开实施方式表面损伤修复后材料力学性能的试验评估方法的流程图。
[0037]图2为本公开实施方式损伤试验件的示意图。
[0038]图3为图1中步骤S130的流程图。
[0039]图4为激光熔覆原理示意图。
[0040]图5为本公开实施方式试验夹具的结构示意图。
[0041]图中：1、垫板；111、待修复区域；2、基板；3、压板；4、螺钉；100、损伤试验件；200、激光器；300、送粉装置；400、控制装置。
具体实施方式
[0042]现在将标准附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
[0043]此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面损伤修复后材料力学性能的试验评估方法，其特征在于，包括：对参考试验件预设区域的表面进行损伤处理，形成损伤试验件；去除所述损伤试验件的表面损伤区域的材料，形成待修复区域；采用激光熔覆工艺在所述待修复区域上形成熔覆层，以形成修复后试验件；分别测试所述参考试验件、所述损伤试验件及所述修复后试验件的力学性能参数，并在所述修复后试验件的力学性能参数处于所述参考试验件的力学性能参数的偏差范围内时，判定修复成功。2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述力学性能参数包括弹性极限、弹性模量、屈服强度、强度极限及疲劳极限。3.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述参考试验件包括沿预设方向依次连接的第一夹持端、试验段和第二夹持端，且所述第一夹持端、所述试验段及所述第二夹持端为一体式结构。4.根据权利要求3所述的评估方法，其特征在于，所述对参考试验件预设区域的表面进行损伤处理，形成损伤试验件包括：采用磨棒在所述试验段磨出至少一凹部，所述凹部的两侧贯通于所述试验段垂直于所述预设方向的两端。5.根据权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述对参考试验件的预设区域的表面进行损伤处理，形成损伤试验件还包括：在所述试验段平行于所述预设方向的一端切出一裂缝，所述裂缝垂直于所述预设方向。6.根据权利要求1所述的评估方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，岳珠峰，卫靖澜，赵哲南，曾延，黄威，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：