[发明专利]基于红外检测的喷涂层接触疲劳寿命预测方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于红外检测的喷涂层接触疲劳寿命预测方法及装置，方法包括：确定在喷涂层受到滚动和滑动共同作用下影响喷涂层的接触疲劳寿命的因素，按照n因素2水平的组合方法将多个因素的取值进行组合，根据每一组合中多个因素的取值进行喷涂层的接触疲劳试验，通过红外热像仪监测每一组喷涂层在接触疲劳试验中的温度变化并获取温度极差，并根据每一组的温度极差计算多个组合的温度极差均值；在喷涂层接触疲劳寿命预测中，若喷涂层的温度持续上升且喷涂层的实时温度极差大于温度极差均值，则确定喷涂层失效。本发明实现了通过温度来判断喷涂层接触疲劳寿命失效的方法，提高喷涂层接触疲劳寿命预测的准确率。

技术领域

本发明涉及喷涂层寿命预测技术领域，具体涉及一种基于红外检测的喷涂层接触疲劳寿命预测方法及装置。

背景技术

热喷涂技术是再制造工程中用于修复轴类、齿轮等可再制造旋转部件的重要的表面处理技术，这些旋转部件在服役中受到循环接触应力的作用而处于滚动、滑动或滚动/滑动并存的运动状态。随着再制造技术的发展，耐磨性喷涂层的寿命预测问题已成为再制造工程中的重点和难点。

现有技术中，通过建立接触疲劳寿命与影响因素之间的多元预测模型，采用多元预测模型对喷涂层的接触疲劳寿命进行预测，但是受喷涂工艺的影响及使用工况的日趋多变，使得依据多元预测模型进行预测结果的准确率降低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于红外检测的喷涂层接触疲劳寿命预测方法及装置，采用红外热像技术检测喷涂层的表面温度并判断其损伤状态，实现提高喷涂层接触疲劳寿命预测的准确率。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种基于红外检测的喷涂层接触疲劳寿命预测方法，包括：

确定在喷涂层受到滚动和滑动共同作用的状态下，影响喷涂层的接触疲劳寿命的多个因素，并设置每个因素的取值区间；

按照n因素2水平的组合方法将多个因素的取值进行组合，得到多个组合；

其中，n为影响喷涂层接触疲劳寿命的因素的数目；

根据每一组合中多个因素的取值进行喷涂层的接触疲劳试验，并通过红外热像仪监测每一组喷涂层在接触疲劳试验中的温度变化；

获取每一组中喷涂层温度变化的温度极差，并根据每一组的温度极差计算多个组合的温度极差均值；

在喷涂层接触疲劳寿命预测中，若喷涂层的温度持续上升且喷涂层的实时温度极差大于温度极差均值，则确定喷涂层失效。

进一步的，所述根据每一组合中多个因素的取值进行喷涂层的接触疲劳试验，包括：采用接触疲劳试验机对标准辊和设置有喷涂层的测试辊相互作用过程中的多个因素的取值进行控制，完成接触疲劳试验。

进一步的，所述通过红外热像仪监测每一组喷涂层在接触疲劳试验中的温度变化，包括：

在接触疲劳试验开始至喷涂层失效期间，采用红外热像仪监测接触疲劳试验机上标准辊与设置有喷涂层的测试辊之间的接触点的表面温度。

进一步的，所述影响喷涂层的接触疲劳寿命的多个因素，包括：接触应力、滑差率和转速。

进一步的，所述接触应力的取值区间为：0.5-0.7GPa；所述滑差率的取值区间为：0％-100％；所述转速的取值区间为：100-600r·min^-1。

另一方面，本发明还提供了一种基于红外检测的喷涂层接触疲劳寿命预测装置，包括：

因素确定模块，用于确定在喷涂层受到滚动和滑动共同作用的状态下，影响喷涂层的接触疲劳寿命的多个因素，并设置每个因素的取值区间；