2024激光熔覆修復層界面結合強度試驗方法

激光熔覆修復層界面結合強度試驗方法目 次前言 I引言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術語和定義 1原理 2試樣制備 2試樣夾具 2試驗要求 2試驗溫度 2試驗設備的準確度 2設定試驗力零點 2試樣的夾持方法 3加載速度 3試驗重復次數(shù) 3試驗結果 3試驗評價 3數(shù)值的修約 3測量不確定度 3試驗報告 3附錄A（規(guī)范性） 5通用要求 5試樣取樣方式 5試樣尺寸 6附錄B（規(guī)范性） 7試樣夾具圖 7參考文獻 9引言激光熔覆修復層界面結合強度試驗方法對評價修復零部件的服役安全性和性能穩(wěn)定性具有重要意義?，F(xiàn)行的界面結合強度測試標準僅適用于涂層與基體為機械結合的界面結合強度測試，并未覆蓋界面為冶金結合的激光熔覆修復層。目前，激光熔覆修復層界面結合強度測試采用的取樣標準、試驗程序、界面認定等均未形成統(tǒng)一的規(guī)范，使得激光熔覆修復零部件的服役安全及使用壽命評價無有效的數(shù)據(jù)支撐。因此，亟待制定可行且規(guī)范化的標準來指導激光熔覆修復層界面結合強度試驗，確保測試結果能夠有效表征激光熔覆修復層界面結合特征，反映出修復后冶金結合的界面受外力作用時表現(xiàn)出的斷裂行為，為衡量零部件修復后是否滿足服役安全性要求提供支撐。本標準的制定將為工程領域評定激光熔覆修復零部件的服役安全性提供指導，為推動激光熔覆修復技術的工程化應用奠定基礎。IIPAGEPAGE1激光熔覆修復層界面結合強度試驗方法范圍本文件適用于激光熔覆修復層界面結合強度的試驗。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T228.1-20211部分：室溫試驗方法GB/T1814鋼材斷口檢驗法GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T10623金屬材料力學性能試驗術語GB/T16825.11（或GB/T29795激光修復技術術語和定義GB/T29796激光修復通用技術規(guī)范JJG139-2014拉力、壓力和萬能試驗機檢定規(guī)程術語和定義GB/T228.1-2021、GB/T10623、GB/T29795、GB/T29796界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1激光熔覆修復層lasercladdingrepairingcoating采用激光熔覆修復技術，在損傷零部件表面形成的與基材呈冶金結合的表面覆層。[來源：GB/T29795-2013，3.3.5，有修改]3.2原始表面surfaceofworkpiece激光熔覆修復前基材的表面。3.3試驗樣坯billetfortestsample用于制備試樣的坯料。[來源：GB/T41477-2022，3.8，有修改]3.4界面interface激光熔覆修復層（3.1）與基材的冶金結合面。3.5界面結合強度interfacebondingstrengthI拉力試驗所獲得的強度，由最大軸向載荷Fm與缺口橫截面積S之商計算。即式1：??式1中：

RI=

? ·································（1）RI––界面結合強度，單位為兆帕（MPa）；Fm––最大軸向載荷，單位為牛（N）；S––缺口橫截面積，單位為平方毫米（mm2）。原理試驗系用拉力拉伸特定的試樣，拉至斷裂，測定激光熔覆修復層界面結合強度。試樣制備采用附錄A的規(guī)定制備激光熔覆修復層界面結合強度測試試樣。試樣夾具采用附錄B制備激光熔覆修復層界面結合強度測試試樣夾具。試驗要求試驗溫度除非另有規(guī)定，試驗宜在室溫10℃~35℃范圍內進行，對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。試驗設備的準確度應使用符合GB/T16825.11%的任何型號的拉力試驗機。拉伸試驗夾持裝置的同軸度應滿足JJG139-2014中規(guī)定的試驗機級別1級以上。設定試驗力零點試樣的夾持方法確保夾持的試樣受軸向拉力的作用，減小彎曲。為了確保試樣與夾頭對中，可施加不超過規(guī)定基體強度或預期基體屈服強度的5%相應的預拉力。加載速度將裝有夾持件的夾頭以恒速平穩(wěn)地進行加載，直到試樣發(fā)生斷裂，加載速度不應1mm/min。系列試驗的試驗條件應保持相同。試驗重復次數(shù)在相同的試驗條件下，至少重復三次試驗。不在缺口處斷裂的試驗無效。試驗結果試驗評價只有試樣在缺口處發(fā)生斷裂數(shù)據(jù)處理才可用于計算。應計算原始表面、原始表面以下0.15mm和0.30mm每組平行試樣界面結合強度RI的算術平均值。選取原始表面、原始表面以下0.15mm和0.30mm處平均結合強度的最小值作為激光熔覆修復層界面結合強度。數(shù)值的修約按GB/T8170規(guī)定修約至1MPa。測量不確定度按GB/T228.1-2021中第24章規(guī)定。試驗報告試驗報告應包括但不限于以下信息：––本文件編號；––試驗條件及試驗設備信息；––試樣修復材料和基體材料的名稱、牌號；––試樣的標識和尺寸；G/––可能影響試驗的異常情況；––試樣取樣位置；––試驗加載速度；––試驗結果，斷口形貌描述及斷口照片（條件許可時）；––檢測機構、檢驗員、日期；––其他相關消息。A（規(guī)范性試樣尺寸通用要求試樣形狀與尺寸取決于修復層的厚度。試樣夾持端的形狀應符合本文件規(guī)定。試樣軸線應與力的作用線重合。試樣缺口處橫截面積應測量雙面缺口長度，再取平均值。缺口處的長度應用精度不低于0.01mm的量具測量。2mm，同類別材料疊加熔覆層總厚度大于6mm。試樣取樣方式0.15mm和0.30mmmm，距離基材邊緣不小于5mm。切取試樣時應詳細記錄取樣位置、編號等。原始表面、原始表面以下0.15mm和0.30mm處開缺口的平行試樣每組數(shù)量應不少于3個。試樣取樣方式見圖A.1。標引序號說明：1—激光熔覆修復層；2—原始表面；3—基材。圖A.1試樣取樣位置示意圖試樣尺寸激光熔覆修復層界面結合強度測試試樣尺寸見圖A.2。圖A.2激光熔覆修復層界面結合強度測試試樣尺寸附錄B（規(guī)范性）試樣夾具B.1試樣夾具圖試樣夾具裝配圖、夾具底板及夾具擋板見圖B.1、圖B.2和圖B.3。夾具及夾具擋板應有足夠