Способ определения прочности сцепления соединения газотермических покрытий с подложкой Советский патент 1987 года по МПК G01N19/04 

П

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения прочности сцепления соединений газотермических покрытий с подложками.

Целью изобретения является повышение точности определения прочности сцепления соединения газотермического покрытия с подложкой.

Способ, осуществляют следующим образом.

На поверхность подложки наносят одним из известных способов испытуемое газотермическое покрытие. В соединении возбуждают механические колебания путем сканирования по поверхности покрытия вдоль соединения лучом импульсного лазера. Энергию импульса лазера выбирают от 0,08 до 0,12 МэВ, частоту - от 10 до 15 Гц, длину волны - от 430 до 630 нм. Луч лазера направляют к поверхности покрытия под углом 45-60 . При сканировании лучом лазера в покрытии обнаруживаются места с дефектами и слабой адгезией, в которых возникают сдвигающие напряжения, приводящие к отслаиванию покрытия от подложки. Сдвигающие напряжения регистрируются в виде сигналов вторичной акустической эмиссии, излучаемых с поверхности трения покрытия по подложке. Сканирование лучом лазера (обеспечивает поиск дефектных участков во всем соединении.

При значениях энергии импульса менее 0,08 МэВ не удается возбудить в соединении механические колебания и вызвать сигналы акустической эмиссии из-за недостаточного давления луча лазера. При значениях энергии импульса более 0,12 МэВ в соединении вознкает тепловой эффект, приводящий к оплавлению покрытия. При частоте импульсов менее 10 Гц не удается получить излучение сигналов вторичной акустической эмиссии,а при частоте импульсов более 15 Гц увеличивается передача энергии луча лазера, приводящая к оплавлению и разрушению покрытия. Уменьшение длины волны луча лазера менее 430 нм сопровождается увеличением его частоты выше допустимой, а увеличение длины волны более 630 н сопровождается пробоем возбуха вблизи поверхности покрытия с образованием плазменного сгустка, приводящего к изменению свойств покр

5

0

0

19

тия ич-та иыгор.чпяя .шч ирующпх эле- мснтон или 1 ;поиа1:ь.пцгьи - пове|)хности покрытия. Ум((. иии уг/;а падения лу. , о

ча лазера мгнее ; ирпьодит к уве.чи- чению noTf Jib iii рслм аемсй ЭНРФГИИ лазера из-за отраж( ия с г )ХноС1 и покрь;тия и Price: i-niiaHiiH, Унеличенис угла 11аде(1ия понос bi) г1рин(1дит к умен1)Шоиию пятна луча на ггонкрхности покрытия, уFiejinMOinid iruri-ности теплового потока, оплартенин. покрытия, умсн,111енпю тапг(Нп,иалТ)С состанляю- щей силового возделстиия лазерного из-лучепия на гаанице раздела покры- гие - подложка и -меныиению интенсивности вгоричпой акус1ической эмиссии.

При сканиронании лучом лазера по поверхпос ги П1М,1- ьггпя регмстрируют сигналы иторпчно ак ч-;гической эмиссии и по их BCjniMHne с-у.цчт о прочности сцепления газотермического покрытия с подложкой.

И р п м р {) . Па П(з;1ложку из стали чапосили с помощью установки УПУ- М газотсрмическое покрытие из сплава HHl H. На покрытие воз- действова.гп лучом лазера, направлен- пым под углом 55 . Энергия импульса 0,1 МтВ, ллина нолны 532 пм, частота 12,5 Гц. Сигчап : иторичипй акустичес- Koi i ((л р е I П С ) р ир и ь али селекционным блОКС М . j B. грен ПНЫМ Н ОС- НОРНОЙ уп .гитель М- i.i). пгналь сос- тави.пп 125 - 726 , ь геку- - ду, ;. прочпостт, сп..лтЛ(ЛП1я пор рытия с подложкой состанпл.ч при 40 - 0,1 МПа, т.о. чем меньше частота вторичной акус 1 ической эмнс;сии, тем выше: прочность сцрплешш газотермичрс- кого покрытия с П11ЛЛ :::жкой.

Форм у ,л а из -. О р е т

н и я

5

0

(люсо определения прочное ги (.лдоп- ления coonniii НИН f азотермпьескй:--, агж- рытий с под- .жкоГ, по которому ,буж- дают г, соодниешп MI хани-и ские KI,V:I(- бания с помо;цьй1 и :пл Л;.,сп. 1го лазорл н регистрнруы .--ipsMOTp акус : n4t-L K i:

эмиссии,ru: Зе ЛШН и. KOropOi O Су, Т О ПрОЧНОГ -1 Л ЮГГ . , о 1 л н ч iOщ vi I l :: я , Л1о, г целью г; К1Лше- ни/i ; сочности с преде :теппл, ч процессе возбуждения мёхал)ичегкпх чолсбаний :зсуп1О1:твлян)т сканиропа -Л1-, лучом лазе- ра ИДОЛ), (осл;1ИС1П я, Miepriibj iiM-rvjii,- га лазера лыби рают о: (, Н дг) 0 1 , КэВ,

НС готу - от

(, длину TIIMIj:.inpan:;HK) r

3.1348719

луч к поверхности покрытия под углом сипность сигналов, возника ющих при 45-60 , а в качестве параметра акус- трении покрытия по поверхности под- тнческой эь:иссии регистрируют интен- ложки.

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения прочности сцепления соединений газотермических покрытий с подложкой и позволяет повысить точность определения прочности сцепления. В соединении возбуждают механи- ческие колебания путем сканирования по поверхности покрытия лучом импульсного лазера, направленного к поверх- ности покрытия под углом 45-60 ; Энергию импульса лазера выбирают от 0,08 до 0,12 МэВ, частоту - от 10 до 15 Гц, длину волны - от 430 до 630 нм. При сканировании лучом лазера в покрытии обнаруживаются места с дефектами и с слабой адгезией, в которых возникают сдвигающие напряжения, регистрируемые в виде сигналов вторичной акустической эмиссии. При энергии импульса лазера менее 0,08 МэВ, частоте менее 10 Гц, длине волны - менее 430 нм и угле падения менее 45 в соединении не удается возбудить сигнала вторичной акустической эмиссии из-за отсутствия сдвиговых напряжений, а при энергии импульса лазера более 0,12 МэВ, частоте более 15 Гц, длине волны более 630 нм и угле падения более 60 увеличивается плотность теплового потока луча лазера, приводящая к оплавлению покрытия и его разрушению. Регистрируют сигналы вторичной акустической эмиссии и по их величине судят о прочности сцепления газотер- мическц покрытий с подложкой. g (/) ОС