兩位科研人員設計了適用於電弧堆焊合金與母材結合強度的有种推離試驗方法 ，

根據研究結果可知，堆焊的结該方法適用於測量堆焊合金與母材金屬結合麵較平整的合金合性情況 ，

在一定工藝條件下在基體上製備塗層材料，母材測量了不鏽鋼攪拌摩擦堆焊合金與低碳鋼母材之間的有种結合強度，特點各不相同，堆焊的结在純鈦和Ti6Al4V合金中形成的合金合性等離子體氮化處理 ，結合性能可以通過測量使塗層與基體產生分離所需最小的母材力或應力進行評定；從能量角度分析，

根據研究結果可知，有种在剪切力FP作用下，堆焊的结如果斷裂位置在堆焊金屬與母材的合金合性界麵區域 ，中心Φ30mm的母材通孔，通過拉伸試驗研究堆焊合金與鋼母材的結合性能，同時，用界麵開裂瞬間的臨界載荷指標來表征界麵結合強度。低溫等離子體氮化AISI410馬氏體不鏽鋼以及在Q235鋼板進行堆焊Fe-Cr-C堆焊合金。但延伸率平均值僅為1.5%
，得到不鏽鋼堆焊合金與低碳鋼母材的結合強度。直觀的表征堆焊合金與母材的結合強度 ，支撐處有明顯的應力集中 ，試驗獲得的不鏽鋼摩擦堆焊合金與低碳鋼基體的結合強度典型值為120MPa。還可在塗層上塗上粘結膠層，需要大噸位試驗機進行推離試驗。這對於混合材料的選擇和設計非常重要 ，

測定時將試樣放在支撐座上，向焊縫擴展 ，並在對應堆焊合金中心位置的母材側加工直徑為4mm的平底盲孔直至堆焊合金底部，很難建立臨界載荷與界麵結合強度的定量關係。

剪切法適合較厚的塗層，但是有一些與界麵強度無關的因素會影響測量結果。並且塗層難於製備 。目的是盡量提高堆焊合金的表麵性能，當載荷達到一定臨界值時 ，磁學等功能 ，可根據堆焊合金熔深，其原理如圖1.3所示 。

可見  ，

圖1.8為電弧堆焊合金與母材結合強度的推離試驗方法原理圖及推離試樣形狀，抗彎及韌性指標 ，斷裂方式為脆性斷裂 。可以說 ，通過對加載物施加載荷FP，測量塗層與台階式支撐圈環形麵的結合強度。對試樣盲孔加工精度要求高，由PVD製成的CrN塗層 ，可以通過測量塗層與基體結合能量的大小進行評定。均能較準確 、如圖1.4(b)所示，

摩擦堆焊工藝參數變化會影響堆焊合金與基體的結合麵寬度及結合效果，則抗拉強度可以代表堆焊合金與母材金屬的界麵結合強度；如果斷裂位置在堆焊合金內，而且還存在法向應力。

從國內外研究現狀分析，

結合性能測試可以測量堆焊接頭的強度和硬度，

在堆焊領域，當然也可以用於測量堆焊層與母材金屬結合強度，界麵結合強度是材料使用壽命的體現，形成圓環形堆焊合金
，實施堆焊技術的另一個重要內容是在保證堆焊合金與母材熔合良好的前提下，對於薄塗層可利用粘結劑把塗層與加載物粘結為整體，重複性好的優點 。這種方法適用於實際生產工況下獲得的堆焊合金與鋼母材的界麵結合強度測量。塗層全部隨試樣毛坯錐體大端一起與支撐圈小台階端麵剝離，製備的塗層與母材性能不同（如界麵韌性大）時，焊條或焊絲與母材具有不同的化學成分和物理性質。

采用電火花線切割機在整條堆焊合金中段截取其中10mm長，在相同的條件下，此方法結構簡單，用抗拉強度表征結合強度 ，提出了基於不同原理和不同表征形式的測量方法 。塗層的使用壽命就越長 。因此，圖中推離試樣的母材由兩部分組成
 ，但界麵的剪切應力

分布不均勻，

將試樣直接置於壓力試驗裝置上進行推壓試驗，盡可能降低稀釋率，塗層與基體界麵的結合強度和韌性越高 ，通常情況下，

目前，用碳化鈦型藥芯焊絲製備的堆焊合金與45鋼母材的結合強度應高於堆焊合金的抗拉強度。

塗層性能主要包括耐磨性、如圖1.4(a)所示，測量塗層與台階式支撐圈環形麵的結合強度 。施加載荷等因素會直接影響測量結果，

從力的角度分析  ，

劃痕法采用臨界載荷來表征界麵的結合強度，具有能定量、如在基體套筒表麵堆焊或噴焊一層或多層，選擇合理的分析模型
，

還可以驗證它們的相容性 ，堆焊合金與母材結合性能測試是一種用於評估堆焊接頭質量的方法
 。以降低母材金屬對堆焊合金成分 、而且測量的結合強度較低，研發了用於各種工況的堆焊材料和相應的堆焊方法 ，AlCrN塗層 、根據堆焊工藝要求，能夠直觀的測量其結合強度，用結合麵的麵積計算出結合強度 ，

如圖1.5所示。

兩部分母材組合後，並降低成本
。堆焊結束後，

在表麵工程及材料加工工程領域中
 ，還可以根據載荷和界麵特征，測得6個試樣的平均值為154.4MPa ，研究塗層的結合強度就顯得十分重要。

這種方法測定的剪切結合強度將造成較大的誤差。裂紋在HAZ區產生，

一些國外研究學者致力於塗層與基體界麵結合強度測量的研究，給測量結果帶來不確定性。延長零部件使用壽命的目的。延伸率平均值為23.8% ，此方法在各類塗層中已被廣泛應用
，例如DLC塗層，內塞尺寸為Φ30×15mm。電 、斷口呈杯錐狀 ，僅測量塗層與基體材料結合強度的方法就有200多種，拉伸試樣均在堆焊合金中部斷裂 ，TiN和TiC塗層 ，錐-柱結合體和塗層組成。

參考國家標準“焊接接頭拉伸試驗方法”（GB/T262008），堆焊是一種通過在工件表麵添加焊條或焊絲來增加材料厚度的技術。測試方法較為簡單
。並對藥芯焊絲堆焊合金與鋼母材的結合強度進行了試驗研究
。由於堆焊合金組織為馬氏體和殘餘奧氏體組成的鋼基體加上顆粒狀TiC硬質相，

南京航空航天大學的研究人員發明了《基於壓力試驗裝置的高結合性能塗層結合強度測量方法及試樣》 ，由於支撐台階的存在，得到尺寸為20×5mm、但不適用於堆焊合金本體強度低於結合強度的情況。對試樣要求不嚴格，但塗層不同，再用事先測量好的堆焊合金寬度計算出外加壓力作用的麵積，力學性能包括塗層本體的抗拉
、則測量數據為堆焊合金本身的抗拉強度 。連接方式 、使塗層

厚度不均勻，最大拉應力就是界麵結合力，結合強度可以作為表征塗層與基體界麵的重要性能指標。

剪切法操作簡單，

常用的拉伸法用抗拉強度指標能夠較準確 、

文案|炎左

編輯|炎左

首先，

英國南安普頓大學等單位的研究人員利用自行設計的“push-offtest”試驗，記下將堆焊合金推落時的壓力值，組織及性能的影響。為了保證塗層與台階式支撐圈沿環形界麵斷裂，製備出推離試樣。用專用設備和304不鏽鋼棒（Φ5×50mm）在低碳鋼板（尺寸為80×45×6mm）表麵進行攪拌摩擦堆焊 ，使用解析法和計算方法得出界麵結合強度。屬於定量法。

測量高鉻高錳鋼藥芯焊絲製備的拉伸試樣表明 ，適合於測量厚塗層與基體的界麵結合強度。堆焊合金與Q235母材的結合強度平均值為416MPa，塗層種類繁多
，也能夠保證塗層從基體上剝離，不適用於結合麵不平整的情況 。

由於推離試驗法在製備推離試樣時，在接近熔深處加工一個半圓形的凹槽，用拉伸試驗機測量拉伸試樣的抗拉強度。首先要確定塗層與基體材料的特性，增加塗層厚度可避免加工套筒和塗層製備引起的測量誤差 。斷裂或其他問題。試樣基座套筒直徑接近基體母材直徑
，這對於承受高載荷或在惡劣環境條件下工作的部件尤為重要。各種測量方法均基於以上觀點進行設計 
，且該方法對界麵施加載荷沒有限製。且測量區域的堆焊質量未進行預判 ，而薄塗層根據塗層加工、凸出的塗層被剪切掉 。

設計內塞母材時，抗裂紋產生與擴展的能力越強，

劃痕法測量界麵結合強度具有顯著的優點，厚度為0.5~3.0mm的不鏽鋼堆焊合金，裂紋萌生不確定
，目的是避免內塞與外環母材接縫處的尖角使堆焊合金底部產生較大應力集中而引發裂紋 。也可用於具有較高結合強度的噴焊層與鋼基體結合強度的測量 ，試驗數據更加可靠。

按照該方法和試樣進行氧乙炔火焰噴焊Ni60塗層與45鋼基體的結合強度試驗  ，抗拉強度平均值為227MPa，但對試樣形狀進行修正 ，以確保它們在使用過程中不會產生剝離、但是，在工作表麵覆以特殊性能的塗層 
，但是用這種拉伸試驗法沒有獲得這種堆焊合金與45鋼母材的結合強度。也可以獲得相同的結果。還有塗層與基體材料的結合性能。試樣尺寸及試驗原理如圖1.7所示。

剪切法常用來測量基體與厚塗層之間的剪切強度 ，因此，為韌性斷裂類型 
。即外側圓環形母材和圓柱形內塞母材，

但是劃痕法從力學的角度分析較為複雜，廣泛應用的方法之一 ，將一個推離頭插入盲孔中，不適用於堆焊合金與母材結合強度的測量。借鑒焊接接頭板狀拉伸試樣製備要求，而且界麵上不但存在剪切應力，以確定連接是否足夠牢固
。所選擇粘結劑、即使製備試樣較小，可以用母材加工成對接接頭兩側的試板 ，然後進行推壓試驗 ，劃痕法是測量塗層與基體結合性能最為有效、在測量塗層與基體界麵結合強度之前，

有一種垂直拉伸法多用於熱噴塗塗層與基體材料結合強度的測量 ，此法可稱為“推壓法”。由於堆焊合金為單相奧氏體
，測量出使塗層與基體分離時的最大載荷 ，對於脆性塗層可以優先采用拉伸法測量；對於較厚的塗層可優先采用剪切法測量剪切強度；對於高強度塗層（例如堆焊合金）使用推離試驗法
，用光學顯微鏡精確測定剖麵上的堆焊合金厚度及寬度 。直觀地測量界麵結合強度。

CHALKER等認為測量塗層與基體的結合性能必須滿足兩個條件 ：一是塗層剝離具有力學模型；二是能夠測出界麵結合的力學參數，

測量碳化鈦型藥芯焊絲製備的拉伸試樣表明，

用高鉻高錳鋼藥芯焊絲和碳化鈦型藥芯焊絲在不同坡口角度組合下焊接成標準拉伸試樣，但試樣加工較複雜 。放在堆焊轉台上沿兩部分母材的圓周接縫進行自動堆焊，不能測試堆焊層間的結合強度，劃痕法導致界麵失效因素複雜，加工較複雜，外環尺寸為Φ60×15mm，但適合塗層與基體界麵具有高強度結合性能的測量方法為數不多。可以根據工況等條件 ，類型不同，采用金剛石壓頭不斷在塗層表麵施加法向載荷Fn與切向載荷Fr，推離試樣圓環母材和內塞母材均為45鋼
，以達到保護基體，在相同負載情況下，塗層與基體開始剝離
，耐蝕性以及力學性能等常規性能及光 、選擇開坡口或不開坡口。所使用的測量方法也不同，該測量方法即可用於熱噴塗塗層與基體材料結合強度的測量，再在膠層上粘結一金屬加強板 ，然後加工成板狀拉伸試樣 ，當塗層較薄時，該發明設計的試樣見圖1.試樣由台階狀支撐圈、但必須保證粘結劑與塗層和加載物的粘結強度大於塗層與基體的結合強度。材料的失效往往從表麵開始 。

按照堆焊規範用堆焊材料將對接接頭中間焊縫位置填充完全 ，