[发明专利]一种直角连接式双炉盖高效涂层热震试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种直角连接式双炉盖高效涂层热震试验装置及方法，属于涂层性能测试技术领域，包括加热装置，加热装置侧部设置开口以供试样进入；所述加热装置与直角转动机构相对设置，直角转动机构包括直角支架，直角支架与相垂直的第一炉门、第二炉门固定连接，第一炉门与试样固定连接；所述直角支架和移动支架转动连接，且直角支架侧部与曲柄滑块机构连接，曲柄滑块机构可带动直角支架翻转以使试样在加热和冷却状态转换。

技术领域

本发明涉及涂层性能测试技术领域，特别是涉及一种直角连接式双炉盖高效涂层热震试验装置及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

很多喷涂的金属陶瓷涂层要在高温和低温环境下服役，由于涂层的热膨胀系数与基体的热膨胀系数不匹配，导致涂层内部产生较大的应力使得基体表面的涂层在升温或者冷却过程中会出现裂纹然后逐渐剥落失效。

为了测试各种涂层材料在某环境服役过程中的性能差异及使用的可靠性，涂层材料在实际使用前一般要进行热震性能测试。试样需要在加热炉中加热较长时间以达到一个较高的温度，随后将试样浸泡在冷却介质中进行冷却，冷却后需要吹干试样表面的水然后再次放入加热炉中进行加热，如此反复进行。传统的8YSZ热障涂层在1000℃保温20min，然后在25℃的水中进行冷却，经过50多次循环试验才会失效。

发明人发现，当前所使用的热震试验装置主要存在以下几点问题：

(1)自动化程度不高，试验过程中需要人工辅助操作，一些性能较好的涂层材料需要反复试验很多次，消耗大量时间及精力；

(2)试验过程中炉盖关闭不及时，使加热炉内热量大量散失，增加能源的消耗；

(3)试验过程中试样在水中冷却后没有设计装置吹干试样表面的水滴，然后再放入炉中加热，这可能导致水滴落在炉壁上对加热炉产生损伤。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种直角连接式双炉盖高效涂层热震试验装置及方法，将第一炉门和第二炉门固连在一个直角支架上，通过曲柄滑块机构的往复运动实现了直角支架的往复90°转动，曲柄盘转动半圈直角支架可以转动90°，曲柄盘继续转动半圈直角支架就可以反方向转动90°，当第一炉门上的试样进行冷却时，第二炉门可以及时的顶在马弗炉的炉口，从而保证炉内温度稳定并减少能量的损耗，解决了现有热震试验装置自动化低、热损失大的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提出一种直角连接式双炉盖高效涂层热震试验装置，包括加热装置，加热装置侧部设置开口以供试样进入；所述加热装置与直角转动机构相对设置，直角转动机构包括直角支架，直角支架与相垂直的第一炉门、第二炉门固定连接，第一炉门与试样固定连接；所述直角支架和移动支架转动连接，且直角支架侧部与曲柄滑块机构连接，曲柄滑块机构可带动直角支架翻转以使试样在加热和冷却状态转换。

作为进一步的技术方案，所述曲柄滑块机构包括曲柄盘，曲柄盘通过连杆与滑动杆连接，滑动杆与滑块连接，滑块置于直角支架的滑槽内。

作为进一步的技术方案，所述曲柄盘通过单向轴承和齿轮连接，齿轮与水平设置的齿条啮合传动。

作为进一步的技术方案，所述直角支架通过转动轴与移动支架连接，转动轴处设置卡扣。

作为进一步的技术方案，所述卡扣包括与转动轴固定的第一卡扣盘，第一卡扣盘和第二卡扣盘卡接配合，第二卡扣盘套设于转动轴，且第二卡扣盘与弹簧连接。

作为进一步的技术方案，所述第一卡扣盘和第二卡扣盘的卡接面设置为锯齿状。

作为进一步的技术方案，所述移动支架通过第一丝杠和第一步进电机连接，带动移动支架往复移动。