2024激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)方法

激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)方法目 次前言 I引言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1原理 2試樣制備 2試樣夾具 2試驗(yàn)要求 2試驗(yàn)溫度 2試驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)確度 2設(shè)定試驗(yàn)力零點(diǎn) 2試樣的夾持方法 3加載速度 3試驗(yàn)重復(fù)次數(shù) 3試驗(yàn)結(jié)果 3試驗(yàn)評(píng)價(jià) 3數(shù)值的修約 3測(cè)量不確定度 3試驗(yàn)報(bào)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(xiàn) 9引言激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)方法對(duì)評(píng)價(jià)修復(fù)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(jié)合強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)僅適用于涂層與基體為機(jī)械結(jié)合的界面結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試，并未覆蓋界面為冶金結(jié)合的激光熔覆修復(fù)層。目前，激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試采用的取樣標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)程序、界面認(rèn)定等均未形成統(tǒng)一的規(guī)范，使得激光熔覆修復(fù)零部件的服役安全及使用壽命評(píng)價(jià)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(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)，確保測(cè)試結(jié)果能夠有效表征激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合特征，反映出修復(fù)后冶金結(jié)合的界面受外力作用時(shí)表現(xiàn)出的斷裂行為，為衡量零部件修復(fù)后是否滿足服役安全性要求提供支撐。本標(biāo)準(zhǔn)的制定將為工程領(lǐng)域評(píng)定激光熔覆修復(fù)零部件的服役安全性提供指導(dǎo)，為推動(dòng)激光熔覆修復(fù)技術(shù)的工程化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。IIPAGEPAGE1激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)方法范圍本文件適用于激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度的試驗(yàn)。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(yàn)方法GB/T1814鋼材斷口檢驗(yàn)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(xué)性能試驗(yàn)術(shù)語GB/T16825.11（或GB/T29795激光修復(fù)技術(shù)術(shù)語和定義GB/T29796激光修復(fù)通用技術(shù)規(guī)范JJG139-2014拉力、壓力和萬能試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程術(shù)語和定義GB/T228.1-2021、GB/T10623、GB/T29795、GB/T29796界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1激光熔覆修復(fù)層lasercladdingrepairingcoating采用激光熔覆修復(fù)技術(shù)，在損傷零部件表面形成的與基材呈冶金結(jié)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(fù)前基材的表面。3.3試驗(yàn)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(fù)層（3.1）與基材的冶金結(jié)合面。3.5界面結(jié)合強(qiáng)度interfacebondingstrengthI拉力試驗(yàn)所獲得的強(qiáng)度，由最大軸向載荷Fm與缺口橫截面積S之商計(jì)算。即式1：??式1中：

RI=

? ·································（1）RI––界面結(jié)合強(qiáng)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(yàn)系用拉力拉伸特定的試樣，拉至斷裂，測(cè)定激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度。試樣制備采用附錄A的規(guī)定制備激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試試樣。試樣夾具采用附錄B制備激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試試樣夾具。試驗(yàn)要求試驗(yàn)溫度除非另有規(guī)定，試驗(yàn)宜在室溫10℃~35℃范圍內(nèi)進(jìn)行，對(duì)溫度要求嚴(yán)格的試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度應(yīng)為23℃±5℃。試驗(yàn)設(shè)備的準(zhǔn)確度應(yīng)使用符合GB/T16825.11%的任何型號(hào)的拉力試驗(yàn)機(jī)。拉伸試驗(yàn)夾持裝置的同軸度應(yīng)滿足JJG139-2014中規(guī)定的試驗(yàn)機(jī)級(jí)別1級(jí)以上。設(shè)定試驗(yàn)力零點(diǎn)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(duì)中，可施加不超過規(guī)定基體強(qiáng)度或預(yù)期基體屈服強(qiáng)度的5%相應(yīng)的預(yù)拉力。加載速度將裝有夾持件的夾頭以恒速平穩(wěn)地進(jìn)行加載，直到試樣發(fā)生斷裂，加載速度不應(yīng)1mm/min。系列試驗(yàn)的試驗(yàn)條件應(yīng)保持相同。試驗(yàn)重復(fù)次數(shù)在相同的試驗(yàn)條件下，至少重復(fù)三次試驗(yàn)。不在缺口處斷裂的試驗(yàn)無效。試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)評(píng)價(jià)只有試樣在缺口處發(fā)生斷裂數(shù)據(jù)處理才可用于計(jì)算。應(yīng)計(jì)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(jié)合強(qiáng)度RI的算術(shù)平均值。選取原始表面、原始表面以下0.15mm和0.30mm處平均結(jié)合強(qiáng)度的最小值作為激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度。數(shù)值的修約按GB/T8170規(guī)定修約至1MPa。測(cè)量不確定度按GB/T228.1-2021中第24章規(guī)定。試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括但不限于以下信息：––本文件編號(hào)；––試驗(yàn)條件及試驗(yàn)設(shè)備信息；––試樣修復(fù)材料和基體材料的名稱、牌號(hào)；––試樣的標(biāo)識(shí)和尺寸；G/––可能影響試驗(yàn)的異常情況；––試樣取樣位置；––試驗(yàn)加載速度；––試驗(yàn)結(jié)果，斷口形貌描述及斷口照片（條件許可時(shí)）；––檢測(cè)機(jī)構(gòu)、檢驗(yàn)員、日期；––其他相關(guān)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(fù)層的厚度。試樣夾持端的形狀應(yīng)符合本文件規(guī)定。試樣軸線應(yīng)與力的作用線重合。試樣缺口處橫截面積應(yīng)測(cè)量雙面缺口長(zhǎng)度，再取平均值。缺口處的長(zhǎng)度應(yīng)用精度不低于0.01mm的量具測(cè)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(shí)應(yīng)詳細(xì)記錄取樣位置、編號(hào)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(yīng)不少于3個(gè)。試樣取樣方式見圖A.1。標(biāo)引序號(hào)說明：1—激光熔覆修復(fù)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(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試試樣尺寸見圖A.2。圖A.2激光熔覆修復(fù)層界面結(jié)合強(qiáng)度測(cè)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(yīng)有足夠