本實(shí)用新型屬于表面涂覆防護(hù)技術(shù)，具體涉及一種用于涂層殘余應(yīng)力在線測試輔助工裝，用于航空發(fā)動機(jī)渦輪外環(huán)噴涂過程中殘余應(yīng)力在線測試。

背景技術(shù)：

航空發(fā)動機(jī)渦輪外環(huán)噴涂新型NiCrAlY高溫可磨耗封嚴(yán)涂層，用于提高渦輪外環(huán)使用效能。該涂層分別由NiCrAlY加適量的其它材料采用不同的噴涂方式形成底層、過渡層和面層的梯度高溫可磨耗封嚴(yán)涂層。而零件噴涂加工過程中，受殘余應(yīng)力的影響，涂層不斷出現(xiàn)涂層邊角、邊緣的開裂、裂紋及涂層的脫落現(xiàn)象，造成零件報(bào)廢、延長生產(chǎn)周期和交付時間。

殘余應(yīng)力的在線測定法是一種有效合理的殘余應(yīng)力測試方法，通過測定噴涂過程中殘余應(yīng)力的分布規(guī)律，探究殘余應(yīng)力對涂層的影響。目前，涉及殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力測試輔助工裝的專利、論文甚少，且現(xiàn)有的關(guān)于殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)的在線測定輔助工裝其與試樣的接觸面較多且接觸范圍較大，試樣自由狀態(tài)受限。同時，在試片的固定過程中會施加較大的附加外力，影響了涂層殘余應(yīng)力檢測的數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。同時試片的裝夾、拆卸繁瑣，實(shí)驗(yàn)周期長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可供噴涂過程中殘余應(yīng)力在線測試工裝設(shè)計(jì)，以便得到可靠的應(yīng)力試驗(yàn)數(shù)據(jù)，優(yōu)化噴涂涂層工藝，提高和預(yù)測涂層系統(tǒng)的可靠性。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種用于涂層殘余應(yīng)力在線測試輔助工裝，包括矩形平板結(jié)構(gòu)的底座，所述底座上豎直設(shè)置有支撐板，所述支撐板上端一側(cè)設(shè)置有凸臺，所述凸臺上設(shè)置有鎖緊裝置用于夾持持測試試樣。

進(jìn)一步的，所述支撐板上部中間開有U型槽，所述凸臺面上沿所述U型槽開口中心線兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個對稱的通孔。

進(jìn)一步的，所述鎖緊裝置包括L型鎖扣，所述鎖扣的長端經(jīng)過所述通孔貫穿所述支撐板后，通過鎖帽固定在所述支撐板的另一側(cè)。

進(jìn)一步的，每個所述通孔與所述L型鎖扣為間隙配合，兩個所述通孔的圓心間距小于所述試樣寬度。

進(jìn)一步的，所述鎖扣長端設(shè)置有外螺紋，所述鎖帽的小端設(shè)置有內(nèi)螺紋，用于螺紋連接所述鎖扣。

進(jìn)一步的，所述鎖帽為圓形螺帽結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述支撐板為矩形鋼板結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述底座和支撐板之間還設(shè)置有相互平行的兩組加強(qiáng)筋板，所述加強(qiáng)筋板分別位于所述支撐板的表面兩側(cè)。

進(jìn)一步的，兩組所述加強(qiáng)筋板由四個直角三角形的鋼板兩兩配對組成，每對所述鋼板的兩條直角邊分別焊接在所述底座和支撐板的表面。

進(jìn)一步的，所述工裝各部分均為A3鋼。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型至少具有以下有益效果：

本實(shí)用新型一種用于涂層殘余應(yīng)力在線測試輔助工裝為一體化設(shè)計(jì)，所述支撐板上端一側(cè)的凸臺上設(shè)置有鎖緊裝置用于夾持持測試試樣，試片與工裝的連接便捷，操作方便，實(shí)現(xiàn)了可快速更換試片，大幅減少試片拆裝所占用的時間，顯著提高了試驗(yàn)效率；工裝對試片的有效支撐，首次實(shí)現(xiàn)了同一試樣在噴涂過程中動態(tài)殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)的在線測定，且最小程度地避免了外力對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，使測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確真實(shí)有效。

進(jìn)一步的，凸臺面上沿U型槽開口中心線兩側(cè)對稱設(shè)置有兩個對稱的通孔，鎖扣的長端經(jīng)過通孔貫穿支撐板后，通過鎖帽固定在支撐板的另一側(cè)，采用本實(shí)用新型輔助工裝對殘余應(yīng)力測試試片進(jìn)行固定，試樣幾乎保持自由狀態(tài)，且可保證試片固定牢靠不受外力影響且試片表面充分外露有利于噴涂，所測試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可信度高，能充分反映噴涂過程中涂層殘余應(yīng)力的分布變化情況。這對于指導(dǎo)噴涂工藝和發(fā)動機(jī)涂層失效分析，具有一定的借鑒作用。

進(jìn)一步的，各部分之間采用焊接連接固定，在線測試輔助工裝只需首次調(diào)整定位，之后每次僅松開鎖扣便可更換測定試片，

綜上所述，本實(shí)用新型一種用于涂層殘余應(yīng)力在線測試輔助工裝設(shè)計(jì)簡單，成本低，維護(hù)保養(yǎng)方便，所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。

下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【附圖說明】

圖1為殘余熱應(yīng)力在線測試工裝和試片組件主視示意圖；

圖2為殘余熱應(yīng)力在線測試工裝和試片組件裝夾側(cè)視圖。

其中：1.底座；2.加強(qiáng)筋板；3.支撐板；4.L型鎖扣；5.鎖帽；6.試樣。

【具體實(shí)施方式】

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

請參閱圖1和圖2所示，本實(shí)用新型公開了一種用于涂層殘余應(yīng)力在線測試輔助工裝，包含底座1；加強(qiáng)筋板2；支撐板3；L型鎖扣4；鎖帽5。

底座1為矩形板結(jié)構(gòu)，上下表面均為平面，可平置于噴涂轉(zhuǎn)臺面上；

加強(qiáng)筋板2由四個直角三角形的鋼板兩兩配對組成，每對直角三角形鋼板的兩條直角邊分別焊接固定于底座1和支撐板3表面，兩個加強(qiáng)筋板在同一水平面且分別位于支撐板3表面兩側(cè)，同時，兩對筋板相互平行，相隔一定間距；

支撐板3為矩形鋼板結(jié)構(gòu)，上端水平一側(cè)設(shè)計(jì)凸臺，如圖2所示，凸臺橫向高出支撐板3側(cè)面，縱向從支撐板3上沿向下延伸，橫向?qū)挾群涂v向高度以試樣變形范圍為參考；

支撐板3中間開設(shè)有“U”型槽結(jié)構(gòu)，如圖1所示，方便在試樣背面粘貼應(yīng)變片、測試信號線和熱電偶等工具；同時凸臺側(cè)面上設(shè)計(jì)有兩個對稱于“U”型槽中心線的通孔，孔徑大小以L型鎖扣4螺紋部分能通過為宜，圓心間距以不超出試樣寬度為準(zhǔn)；

L型鎖扣4為“L”樣的金屬構(gòu)件，位于“U”槽開口邊緣的兩側(cè)，延伸部分有外螺紋，從凸臺通孔穿出，勾形部分直接接觸試樣表面用于壓緊試樣，試樣與鎖扣接觸面積小，對變形影響程度可以忽略不計(jì)；

鎖帽5為圓形螺帽結(jié)構(gòu)，鎖帽5的小端有內(nèi)螺紋，用于連接L型鎖扣4穿出凸臺通孔的部分外螺紋，同時旋緊鎖帽5使小端壓緊凸臺表面。

首先將殘余應(yīng)力測試輔助工裝置于轉(zhuǎn)臺，此時即可安裝帶有測試應(yīng)變片的試樣，見圖2，將貼有測試試片的試樣表面按圖中所示方向水平貼緊支撐板3一側(cè)的凸臺，兩個L型鎖扣4依次從凸方向穿過凸臺上的通孔，旋緊鎖帽5使L型鎖扣4勾形部分壓緊試片上端表面即可。粘貼有應(yīng)變片的試片所用的測試信號線和熱電偶等，穿過“U”型槽與輔助設(shè)備連接，“U”型槽有效得保護(hù)了測試信號線和熱電偶等，免受噴涂過程產(chǎn)生的高溫灼烤。試片的另一側(cè)為噴涂面，用于涂層制備。

以上內(nèi)容僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。