[发明专利]多工况同步耦合作用下涂层可靠性试验台

说明书

本发明公开了一种多工况同步耦合作用下涂层可靠性试验台，包括试验台本体，以及设于所述试验台本体上的涂层可靠性测试单元和控制柜；所述涂层可靠性测试单元包括往复直线运动工位、连续旋转运动工位和驱动模块；所述往复直线运动工位和连续旋转运动工位分别用于安装试样和试验介质；所述往复直线运动工位、连续旋转运动工位分别与所述驱动模块相连，用于带动试样进行连续旋转运动和往复直线运动；所述控制柜与所述驱动模块相连，进行试验参数设置，以及试验数据的实时检测与记录。本发明可以满足腐蚀、磨损、疲劳多种服役工况的同步耦合作用，并利用试验介质模拟实际工作过程中与试验接触的介质。

技术领域

本发明属于工程装备关键零部件表面涂层服役可靠性测试技术领域，具体涉及一种多工况同步耦合作用下涂层可靠性试验台。

背景技术

工程装备是国家基础建设的基本保障，其服役环境及工况一般较为严苛，对整机及其关键零部件的服役可靠性要求较高。服役过程中关键零部件表面磨损、锈蚀、疲劳开裂等均为关键零部件表面常见失效形式，一定程度上显著影响零部件及产品的服役寿命。针对上述表面失效形式，行业中一般采用表面强化技术提升其服役可靠性，如表面热处理、表面涂覆等。

表面涂覆技术如热喷涂、激光熔覆、堆焊等，通过在关键零部件表面制备耐磨、耐腐蚀、抗疲劳等功能涂层，进而提升关键零部件表面服役可靠性，目前已经广泛应用于关键零部件表面性能提升。然而，一种新型表面涂层技术能否满足关键零部件服役需求，需要通过严格的模拟服役工况下服役可靠性测试。根据产品服役工况特点，目前已经开发了面向不同关键零部件的涂层服役可靠性评价装置，可以满足磨损、腐蚀、疲劳等单一工况以及磨损-腐蚀耦合工况、腐蚀-疲劳耦合工况等涂层服役可靠性测试。

目前，随着工程装备逐渐朝高端化方向发展，其服役工况也越来越严苛。多种工况同步耦合作用环境越来越普遍，也对关键零部件在多工况同步耦合作用下的服役可靠性提出了更高要求。涂层与密封配合副是工程装备常见的应用场景，其中涂层服役可靠性直接影响产品的服役可靠性及寿命。然而，目前缺乏有效的能够模拟多种不同工况同步耦合作用下的涂层服役可靠性测试装置，无法满足严苛工况下涂层服役可靠性测试需求，限制了涂层技术在严苛环境下的推广应用。

申请号为CN201810048920.9的中国发明专利申请中，公开了可以在模拟深海高静水压环境下进行材料的三点弯曲腐蚀疲劳试验，可通过控制主机调控压头的运动速度和运动方式，采用多种波形(正弦波、方波、三角波)对试样进行疲劳加载。虽然能够实现腐蚀环境下样件的三点弯曲疲劳性能测试，但无法实现磨损工况的耦合作用

申请号为CN202110172284.2的中国发明专利申请中，公开了一种磨料滑动电化学腐蚀多功能摩擦磨损试验机，包括加载机构、调速机构、磨头机构、腐蚀室、机架、电化学测试系统、控制系统、实验数据采集显示系统。可进行开放式的滑动、滑动腐蚀以及磨料腐蚀滑动等多种摩擦磨损试验，还可实现变速滑动摩擦磨损试验。虽然可进行滑动、滑动-腐蚀以及磨料-腐蚀-滑动等多种摩擦磨损试验，还可实现变速滑动摩擦磨损试验，但无法开展模拟疲劳工况下涂层的服役可靠性测试。

申请号为CN202120613085.6的中国实用新型专利中，公开了一种电化学腐蚀往复式摩擦磨损试验装置，包括箱体、电化学池、滑动槽、参比电极和辅助电极，本实用新型可以生成实验所需的横向磨痕，用于模拟摩擦磨损工况下零件表面的电化学腐蚀性能测试。该方案可以生成实验所需的横向磨痕，用于模拟摩擦磨损工况下零件表面的电化学腐蚀性能测试，即可以实现磨损-腐蚀耦合作用工况，但无法实现疲劳工况的施加和模拟。

申请号为CN202211003415.5的中国发明专利申请中，公开了一种高频微动腐蚀磨损试验机。其包括试样测试腔体、直线微动往复运动机构、试验力加载机构。试验机能够满足高频率移动下零件表面腐蚀-磨损耦合工况服役可靠性测试。该试验机能够满足高频率移动下零件表面腐蚀-磨损耦合工况服役可靠性测试，但未能模拟疲劳作用工况。