[发明专利]一种激光熔覆层接合强度测试方法

说明书

本发明涉及激光熔覆技术领域，针对现有测试技术难以准确获得熔覆层结合性能指标的问题，提供一种激光熔覆层接合强度测试方法，包括以下步骤：步骤1熔覆：采用多道多层搭接的激光熔覆方法对基体金属材料表面进行熔覆，得到具有熔覆层的基体金属材料；步骤2探伤：对熔覆探伤；步骤3锯切：将具有熔覆层的基体金属材料切割成拉伸试样；步骤4试验：进行拉伸试验；1)若拉伸试样的断裂位置出现在熔覆层或基体金属材料，则熔覆层的结合强度大于测试所得的抗拉强度数值；2)若拉伸试样的断裂位置出现在熔覆层与基体金属材料的结合处，则测试所得的抗拉强度数值为熔覆层的结合强度。

技术领域

本发明涉及激光熔覆技术领域，具体涉及一种激光熔覆层接合强度测试方法。

背景技术

激光熔覆是一种新型的表面改性技术，也称作激光修复，激光再制造，是以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面的合金粉末同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层工艺。与传统的表面处理技术相比，激光熔覆技术具有熔覆层晶粒细小，热影响区和热变形区小等优点。因此近些年来激光熔覆广泛应用于航空航天、冶金、电力、石油石化等各个领域。

由于激光熔覆是一种具有冶金结合的表面涂层，因此激光熔覆层与基材的结合强度是激光熔覆层的重要指标。特别是大型的零部件，以汽轮机转子为例，其在工作过程中同时受到机械冲击力、传动扭矩的剪切应力、交变弯曲应力和接触应力等多种应力复合作用。同样的，大型零部件表面的激光熔覆层同样也受这些应力的复合作用。若要了解修复的熔覆层质量，就必须测量熔覆层的拉伸强度、断裂韧性、抗弯强度与基体的结合强度等性能。尤其是结合性能，由于工件表面的熔覆层主要是起防腐耐磨的作用，一旦脱落，熔覆层将失去功效；因此测试熔覆层与基材的结合性能，对于预测修复的大型零部件寿命具有十分重要意义。但是，目前由于实际测试手段的局限性，对于熔覆层结合性能的测试还存在一定的困难。

发明内容

本发明的目的是针对现有测试技术，难以准确获得熔覆层结合性能指标的问题，提供一种激光熔覆层接合强度测试方法。

本发明提供的技术方案是，一种激光熔覆层接合强度测试方法，包括以下步骤：

步骤1熔覆：采用多道多层搭接的激光熔覆方法对基体金属材料表面进行熔覆，得到具有熔覆层的基体金属材料；

步骤2探伤：对熔覆层进行探伤检测；

步骤3锯切：将具有熔覆层的基体金属材料切割成拉伸试样，拉伸试样的熔覆层与基体金属材料结合位置在标距的中间部位；

步骤4试验：对拉伸试样进行拉伸试验，得到熔覆层与基体金属材料的结合强度数据；即

1)若拉伸试样的断裂位置出现在熔覆层或基体金属材料，则熔覆层的结合强度大于测试所得的抗拉强度数值；

2)若拉伸试样的断裂位置出现在熔覆层与基体金属材料的结合处，则测试所得的抗拉强度数值为熔覆层的结合强度。

进一步地，上述多道多层搭接的激光熔覆方法中，每层熔覆厚度为0.4～0.8mm。

进一步地，上述基体金属材料为外径不小于200mm，长度不小于100mm的金属棒材。

进一步地，上述多道多层搭接的激光熔覆方法是在金属棒材的圆顶面上熔覆不小于200层熔覆层，每层熔覆厚度为0.4～0.5mm，搭接40％。

进一步地，在步骤2探伤之前采用磨床将熔覆层表面磨平。

进一步地，步骤2中，采用着色或渗透或X射线或超声波进行探伤检测。

进一步地，步骤3中拉伸试样为端面外径22mm、长120mm、标距50mm的圆棒拉伸试样。

本发明的优点是：