2024激光熔覆修复层界面结合强度试验方法

激光熔覆修复层界面结合强度试验方法目 次前言 I引言 II范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1原理 2试样制备 2试样夹具 2试验要求 2试验温度 2试验设备的准确度 2设定试验力零点 2试样的夹持方法 3加载速度 3试验重复次数 3试验结果 3试验评价 3数值的修约 3测量不确定度 3试验报告 3附录A（规范性） 5通用要求 5试样取样方式 5试样尺寸 6附录B（规范性） 7试样夹具图 7参考文献 9引言激光熔覆修复层界面结合强度试验方法对评价修复零部件的服役安全性和性能稳定性具有重要意义。现行的界面结合强度测试标准仅适用于涂层与基体为机械结合的界面结合强度测试，并未覆盖界面为冶金结合的激光熔覆修复层。目前，激光熔覆修复层界面结合强度测试采用的取样标准、试验程序、界面认定等均未形成统一的规范，使得激光熔覆修复零部件的服役安全及使用寿命评价无有效的数据支撑。因此，亟待制定可行且规范化的标准来指导激光熔覆修复层界面结合强度试验，确保测试结果能够有效表征激光熔覆修复层界面结合特征，反映出修复后冶金结合的界面受外力作用时表现出的断裂行为，为衡量零部件修复后是否满足服役安全性要求提供支撑。本标准的制定将为工程领域评定激光熔覆修复零部件的服役安全性提供指导，为推动激光熔覆修复技术的工程化应用奠定基础。IIPAGEPAGE1激光熔覆修复层界面结合强度试验方法范围本文件适用于激光熔覆修复层界面结合强度的试验。规范性引用文件（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T228.1-20211部分：室温试验方法GB/T1814钢材断口检验法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T10623金属材料力学性能试验术语GB/T16825.11（或GB/T29795激光修复技术术语和定义GB/T29796激光修复通用技术规范JJG139-2014拉力、压力和万能试验机检定规程术语和定义GB/T228.1-2021、GB/T10623、GB/T29795、GB/T29796界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1激光熔覆修复层lasercladdingrepairingcoating采用激光熔覆修复技术，在损伤零部件表面形成的与基材呈冶金结合的表面覆层。[来源：GB/T29795-2013，3.3.5，有修改]3.2原始表面surfaceofworkpiece激光熔覆修复前基材的表面。3.3试验样坯billetfortestsample用于制备试样的坯料。[来源：GB/T41477-2022，3.8，有修改]3.4界面interface激光熔覆修复层（3.1）与基材的冶金结合面。3.5界面结合强度interfacebondingstrengthI拉力试验所获得的强度，由最大轴向载荷Fm与缺口横截面积S之商计算。即式1：��式1中：

RI=

� ·································（1）RI––界面结合强度，单位为兆帕（MPa）；Fm––最大轴向载荷，单位为牛（N）；S––缺口横截面积，单位为平方毫米（mm2）。原理试验系用拉力拉伸特定的试样，拉至断裂，测定激光熔覆修复层界面结合强度。试样制备采用附录A的规定制备激光熔覆修复层界面结合强度测试试样。试样夹具采用附录B制备激光熔覆修复层界面结合强度测试试样夹具。试验要求试验温度除非另有规定，试验宜在室温10℃~35℃范围内进行，对温度要求严格的试验，试验温度应为23℃±5℃。试验设备的准确度应使用符合GB/T16825.11%的任何型号的拉力试验机。拉伸试验夹持装置的同轴度应满足JJG139-2014中规定的试验机级别1级以上。设定试验力零点试样的夹持方法确保夹持的试样受轴向拉力的作用，减小弯曲。为了确保试样与夹头对中，可施加不超过规定基体强度或预期基体屈服强度的5%相应的预拉力。加载速度将装有夹持件的夹头以恒速平稳地进行加载，直到试样发生断裂，加载速度不应1mm/min。系列试验的试验条件应保持相同。试验重复次数在相同的试验条件下，至少重复三次试验。不在缺口处断裂的试验无效。试验结果试验评价只有试样在缺口处发生断裂数据处理才可用于计算。应计算原始表面、原始表面以下0.15mm和0.30mm每组平行试样界面结合强度RI的算术平均值。选取原始表面、原始表面以下0.15mm和0.30mm处平均结合强度的最小值作为激光熔覆修复层界面结合强度。数值的修约按GB/T8170规定修约至1MPa。测量不确定度按GB/T228.1-2021中第24章规定。试验报告试验报告应包括但不限于以下信息：––本文件编号；––试验条件及试验设备信息；––试样修复材料和基体材料的名称、牌号；––试样的标识和尺寸；G/––可能影响试验的异常情况；––试样取样位置；––试验加载速度；––试验结果，断口形貌描述及断口照片（条件许可时）；––检测机构、检验员、日期；––其他相关消息。A（规范性试样尺寸通用要求试样形状与尺寸取决于修复层的厚度。试样夹持端的形状应符合本文件规定。试样轴线应与力的作用线重合。试样缺口处横截面积应测量双面缺口长度，再取平均值。缺口处的长度应用精度不低于0.01mm的量具测量。2mm，同类别材料叠加熔覆层总厚度大于6mm。试样取样方式0.15mm和0.30mmmm，距离基材边缘不小于5mm。切取试样时应详细记录取样位置、编号等。原始表面、原始表面以下0.15mm和0.30mm处开缺口的平行试样每组数量应不少于3个。试样取样方式见图A.1。标引序号说明：1—激光熔覆修复层；2—原始表面；3—基材。图A.1试样取样位置示意图试样尺寸激光熔覆修复层界面结合强度测试试样尺寸见图A.2。图A.2激光熔覆修复层界面结合强度测试试样尺寸附录B（规范性）试样夹具B.1试样夹具图试样夹具装配图、夹具底板及夹具挡板见图B.1、图B.2和图B.3。夹具及夹具挡板应有足够