塗層熱衝擊測試設備的製作方法
2023-10-20 03:37:42 1
專利名稱：塗層熱衝擊測試設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於熱噴塗塗層檢測領域，特別涉及一種熱噴塗塗層的熱衝擊性能檢測 設備。
背景技術：
為了測量熱噴塗塗層的熱衝擊性能，需要一種可對塗層(或包括零部件)進行加熱 和冷卻，且能控制並監測加熱溫度、加熱時間以及冷卻溫度、冷卻時間的設備，以確定 塗層能經受的反覆冷/熱循環的能力。
塗層的常規熱、冷循環採用加熱爐加熱、空冷或水冷，如此循環反覆加熱、冷卻來 測試塗層性能。採用加熱爐加熱、空冷或水冷雖然設備簡單，但加熱時間較長，溫度較 為固定，且加熱時塗層處於一個相對穩定的環境中，與其真實工作環境差異較大，影響 了檢測的準確性。 發明內容
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種塗層熱衝擊測試設備，此種 設備不僅可模擬塗層工作狀況，根據檢測需要對塗層進行加熱和冷卻，而且結構較為簡 單。
本實用新型所述塗層熱衝擊測試設備，包括加熱裝置、冷卻裝置，機械手、試樣安 裝機構和溫度釆集裝置。加熱裝置包括火焰噴槍和火焰控制機構，火焰控制機構通過管 件與火焰噴槍連接，冷卻裝置包括冷風噴管和冷風控制機構，冷風噴管通過管件與冷風
控制機構連接，所述火焰噴槍和冷風噴管通過夾持機構安裝在機械手上；試樣安裝機構 包括試樣夾頭和冷風導管，試樣夾頭固定在冷風導管的一端；溫度採集裝置包括溫度傳 感器和計算機，溫度傳感器與計算機連接，將採集到的溫度信號轉變成電信號傳送給計 算機分析和記錄。
上述設備中，夾持機構包括支架和連接構件，所述支架與連接構件固連。 上述設備中，火焰控制機構由燃氣控制機構和氧氣控制機構組成；燃氣控制機構包 括燃氣壓力表、燃氣調節閥和燃氣流量計，燃氣壓力表、燃氣調節闊、燃氣流量計之間 通過管件連接；氧氣控制機構包括氧氣壓力表、氧氣調節閥和氧氣流量計，氧氣壓力表、氧氣調節閥、氧氣流量計之間通過管件連接。
上述設備中，冷風控制機構包括氣體過濾器和調壓閥，氣體過濾器和調壓閥通過管 件連接。
本實用新型所述塗層熱衝擊測試設備，採用燃燒氣體對塗層試樣進行加熱，採用壓 縮空氣對塗層試樣進行吹氣冷卻，其運行過程是首先火焰噴槍點火，通過燃氣控制機 構、氧氣控制機構調節燃氣、氧氣流量以獲得足夠的燃燒射流，然後機械手將火焰噴槍 運動到試樣的加熱位置，利用火焰噴槍的燃燒射流加熱塗層表面(並對塗層附帶有燃氣 流的衝刷作用)，在規定時間內持續加熱，使塗層表面溫度達到(或超過)規定的溫度， 繼後機械手再運動，將冷風噴管移動至試樣冷卻位置，利用氣流冷卻塗層，使塗層表面 溫度在規定時間內冷卻至低於規定的溫度。如此反覆循環一定的次數(如500或1000 等)，最終檢測塗層經過循環熱衝擊後是否符合要求。整個過程中，溫度採集裝置全程 記錄塗層表面的溫度變化。
加熱溫度的控制是由火焰噴槍的燃燒射流能量和火焰噴槍與試樣之間的距離決定 的，火焰噴槍的燃燒射流能量高則溫度高，火焰噴槍的燃燒射流能量低則溫度低，火焰 噴槍與試樣之間的距離小則溫度高，火焰噴槍與試樣之間的距離大則溫度低。但通常將 火焰噴槍與試樣之間的距離固定，採用調節火焰噴槍的燃燒射流能量的方式控制加熱溫 度(最高值)。冷卻溫度的控制通過調節冷卻氣體壓力的方式實現。加熱和冷卻時間決 定於火焰噴槍和冷風噴管在試樣加熱位置和冷卻位置所停留的時間，其控制通過機械手 的編程實現。
本實用新型具有以下有益效果
1、 本實用新型所述設備實現了採用燃燒氣體對塗層試樣進行加熱，採用壓縮空氣 對塗層試樣進行吹氣冷卻，因而能在幾秒鐘內將塗層加熱至大於1000°C，並附帶燃氣衝 刷效應，能在幾秒鐘內將塗層冷卻到低於50(TC，使塗層的加熱、冷卻循環接近實際工 況，有利於提高檢測的準確性。
2、 試驗表明，本實用新型所述設備穩定可靠，採集的(熱衝擊)溫度循環符合規 定要求，可根據檢測需要對塗層進行加熱和冷卻。
3、 設備結構較為簡單，易於加工製作。
圖1是本實用新型所述塗層熱衝擊測試設備的一種結構簡圖； 圖2是試樣安裝機構的一種結構簡4圖3是夾持機構及夾持機構安裝火焰噴槍和冷風噴管的一種示意圖； 圖4是冷風控制機構的一種結構示意圖； 圖5是火焰控制機構的一種結構示意圖。
圖中，l一機械手、2—火焰噴槍、3—火焰控制機構、4一計算機、5—溫度傳感器、 6—試樣、7—塗層、8—試樣安裝機構、9—冷風噴管、IO—冷風控制機構、ll一夾持機 構、12—試樣夾頭、13—冷風導管、14一進風口、 15—支架、16—火焰噴槍夾、17—冷 風噴管夾、18—連接構件、19一氣體過濾器、20—調壓閥、21—控制櫃、22—燃氣流量 計、23—燃氣壓力表、24—燃氣調節閥、25—氧氣流量計、26—氧氣壓力表、27—氧氣 調節閥。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型所述塗層熱衝擊測試設備的結構作進一步說明。 本實施例中，塗層熱衝擊測試設備的結構如圖l所示，包括加熱裝置、冷卻裝置、 機械手l、試樣安裝機構8和溫度採集裝置。
加熱裝置包括火焰噴槍2和火焰控制機構3，火焰控制機構的結構如圖5所示，由 控制櫃21、燃氣控制機構和氧氣控制機構組成，燃氣控制機構和氧氣控制機構安裝在控 制櫃中；燃氣控制機構包括燃氣壓力表23、燃氣調節閥24和燃氣流量計22,燃氣壓力 表、燃氣調節閥、燃氣流量計之間通過管件連接；氧氣控制機構包括氧氣壓力表26、氧 氣調節閥27和氧氣流量計25，氧氣壓力表、氧氣調節閥、氧氣流量計之間通過管件連 接。
冷卻裝置包括冷風噴管9和冷風控制機構10，冷風控制機構的結構如圖4所示， 包括氣體過濾器19和調壓閥20,氣體過濾器和調壓閥通過管件連接。
機械手1選用ABB公司生產的6軸工業機械手；夾持機構的結構如圖3所示，由支 架15、與支架固連的連接構件18、火焰噴槍夾16和冷風噴管夾17構成，火焰噴槍夾 16和冷風噴管夾17分別安裝在支架的兩端，連接構件為杆件，通過螺釘與機械手1固 連；加熱裝置中的火焰噴槍2通過螺釘固定在火焰噴槍夾16上，冷卻裝置中的冷風噴. 管9通過螺釘固定在冷風噴管夾17上。
試樣安裝機構8包括試樣夾頭12和冷風導管13，冷風導管上設置有進風口 14， 試樣夾頭固定在冷風導管的一端，冷卻氣體通過進風口 14進入冷風導管13冷卻試樣。
溫度採集裝置包括溫度傳感器5和計算機4，溫度傳感器選用雙色紅外測溫探頭。
權利要求1、一種塗層熱衝擊測試設備，包括加熱裝置、冷卻裝置，其特徵在於還包括機械手(1)、試樣安裝機構(8)和溫度採集裝置；加熱裝置包括火焰噴槍(2)和火焰控制機構(3)，火焰控制機構通過管件與火焰噴槍連接，冷卻裝置包括冷風噴管(9)和冷風控制機構(10)，冷風噴管通過管件與冷風控制機構連接，所述火焰噴槍(2)和冷風噴管(9)通過夾持機構(11)安裝在機械手(1)上；試樣安裝機構包括試樣夾頭(12)和冷風導管(13)，試樣夾頭固定在冷風導管的一端；溫度採集裝置包括溫度傳感器(5)和計算機(4)，溫度傳感器與計算機連接，將採集到的溫度信號轉變成電信號傳送給計算機分析和記錄。
2、 根據權利要求1所述的塗層熱衝擊測試設備，其特徵在於夾持機構(11)包括 支架(15)和連接構件(18)，所述支架與連接構件固連。
3、 根據權利要求1或2所述的塗層熱衝擊測試設備，其特徵在於火焰控制機構(3) 包括燃氣控制機構和氧氣控制機構；燃氣控制機構包括燃氣壓力表(23)、燃氣調節閥(24)和燃氣流量計(22)，燃 氣壓力表、燃氣調節閥、燃氣流量計之間通過管件連接；氧氣控制機構包括氧氣壓力表(26)、氧氣調節閥(27)和氧氣流量計(25)，氧 氣壓力表、氧氣調節閥、氧氣流量計之間通過管件連接'。
4、 根據權利要求1或2所述的塗層熱衝擊測試設備，其特徵在於冷風控制機構包 括氣體過濾器.(19)和調壓閥(20),氣體過濾器和調壓閥通過管件連接。
5、 根據權利要求3所述的塗層熱衝擊測試設備，其特徵在於冷風控制機構包括氣 體過濾器(19)和調壓閥(20)，氣體過濾器和調壓閥通過管件連接。
專利摘要一種塗層熱衝擊測試設備，包括加熱裝置、冷卻裝置，機械手、試樣安裝機構和溫度採集裝置。加熱裝置包括火焰噴槍和火焰控制機構，火焰控制機構通過管件與火焰噴槍連接，冷卻裝置包括冷風噴管和冷風控制機構，冷風噴管通過管件與冷風控制機構連接，所述火焰噴槍和冷風噴管通過夾持機構安裝在機械手上；試樣安裝機構包括試樣夾頭和冷風導管，試樣夾頭固定在冷風導管的一端；溫度採集裝置包括溫度傳感器和計算機，溫度傳感器與計算機連接，將採集到的溫度信號轉變成電信號傳送給計算機分析和記錄。此種設備可模擬塗層工作狀況，根據檢測需要對塗層進行加熱和冷卻，有利於提高檢測的準確性。
文檔編號G01N3/60GK201340372SQ200920078539
公開日2009年11月4日 申請日期2009年1月8日 優先權日2009年1月8日
發明者胡國海, 懿 黃, 黃佳華 申請人:四川成發航空科技股份有限公司