Способ контроля адгезионной прочности образца, выполненного в виде покрытия с основой

 

Изобретение относится к средствам контрольно-испытательной техники и может быть использовано для контроля адгезионной прочности покрытий в различных материалах, используемых при изготовлении гнутых профилей с покрытием, преимущественно в черной металлургии, машинеи судостроении. Целью изобретения является приближение условий контроля к реальны.; условиям формообразования гнутых профилей с покрытием. Поставленная цель достигается тем, что при реализации способа вначале из полосовой заготовки формообразуют кольцо с перевернутой ветвью, в качестве валкового инструмента используют последовательно установленные пару цилиндрических валков , один из которых выполнен из упругого материала, и пар профилированных валков, образующая рабочей поверхности которых имеет несколько участков с различными радиусами кривизны, механические напряжения создают путем прокатывания участка образца между парой цилиндрических валков со стороны основы и со стороны покрытия и в качестве параметра определяют наличие отслаивания покрытия, в случае отсутствия отслаивания осуществляют прокатывание друс-ro участка образца между профилированными залками и в качестве параметра определяют критический радиус кривизны о5рзз ои,-:-е-ся профипч образца, при которое отсутствует отслоение покрытия от ОСНОРЫ 5 ил. Ё

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 19/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:) ф !

С) (л)

Ф (21) 4732024/28 (22) 14,06.89 (46) 07.01,92. Бюл. М 1 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) С,Я.Середенко, Н.Л.Волковой, К.С,Брыков, А.И.Клементьев, В.В.Костицын, И.СЛУ1амаев и В.Ф.Копылов (53) 620.179.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 661199883344, кл. G 01 N 19/04, 1978. (54) СПОСОБ KOHTPOPß АДГЕЗИОННОЙ

ПРОЧНОСТИ ОБРАЗЦА ВЫПОЛНЕННОГО

В ВИДЕ ПОКРЫТИЯ С ОСНОВОЙ (57) Изобретение относится к средствам контрольно-испытательной техники и может быть использовано для контроля адгезионной прочности покрытий в раз1ичных материалах, используемых при изготовлении гнутых профилей с покрытием, преимущественно в черной металлургии. Машино- и судостроении.

Целью изобретения яв;яется приближение условий контроля х реальны..: условиям формоИзобретение относится к средствам контрольно-испытательной техники и может быть использовано для контроля адгезионной прочности покрытий в различных материалах, ис-. пользуемых при изготовлении гнутых профилей с покрытием, flpellë1óùåñòâåíío в черной металлургии. машино- и судостроении.

Известно устройство для контроля качества адгезии покрытий, содержащее камеру сжатия и растяжения, выполненную в виде цилиндра и расположенного в нем поршня, электрод преобразователя неэлектрической величины в электрический сигнал. причем оно снабжено многоканальной проточной. Ж 1704034 А1 образования гнутых профилей с покрытием.

Поставленная цель достигается тем, что при реализации способа вначале иэ полосовой заготовки формообразуют кольцо с перевернутой ветвью, в качестве валкового инструмента используют последовательно усТановленные пару цилиндрических валков, один иэ которых выполнен из упругого материала, и пару профилированных валков, образующая рабочей поверхности которых имеет несколько участков с различными радиусами кривизны, механические напряжения создают путем прокаты вания участка образца между парой цилиндрических валков со стороны основы и со стороны покрытия и в качестве параметра определяют наличие отслаивания покрытия, в случае отсутствия отсл а1 вания осуществляют прохатывгни:. дру "-о участка образца между профилированным.1 валками и в качестве параметра определяют критический радиус кривизны образ а,—. :ся проф1 ля образца при которо . этсут .- —,óет с-,слсение покрытия от осногы ил. камерой, сообщенной с кам=-рсй сжатия и разряжения.

Недостатком этого устройства является то, что испытанию подвергается небольшой участок заготовки, по которому невозможно получить данные о качестве сцгпления покрытия, а главное — заготовка испыть вается в недеформированном состоянии.

Известен прибор для определения силы сцепления покрытия с основны1л материалом методом отслаивания, содержащий колодку для размещения основного материала. зажим для крепления свободного конца покрытия и привод перемещения зажима, причем для определения силы сцепления при различ1704034

15

35

4с

55 ных углах отслаивания он снабжен приводом перемещения колодки, кинематически связанным с приводо)л перемещения зажима.

Недостатком такого прибора является то, что заготовка испытывается в недеформированном состоянии, поэтому невозможно получить данные о качестве сцепления покрытия с основной заготовки в процессе ее деформации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пневматическое устройство для контроля качества покрыткй, содержащее средство для создания механического напряжения в виде камеры сжатия и разряжения. состоящей из цилиндра, расположенного в его верхней части коаксиально с ним поршня и установленного в цилиндре индикатора положения покрытия, причем торец нижней открытой части цилиндра выполнен эластичным. а индикатор положения покрытия — в виде тороидального электрода — диафрагмы емкостного преобразователя, установленного в нижней части цилиндра коаксиально с ним, К существен ным недостаткам прототипа следует отнести то, что известным устройством невозможно осуществить контроль заготовки с покрытием по всей площади и в особенности контроль прочности сцепления яокрытия после деформации заготовки.

Целью изобретения является приближение условий контроля к реальным условиям формообразования гнутых профилей с пскрытием.

Поставленная цель достигается тем, что при реализации способа вначале из полоссвсй заготовки формообразуют кольцо с перевернутой ветвью, в качестве валково-о инструмен-;, . спользуют последоватепы c устанс членные пару цилиндрических валков, гдин из которых выполнен из упругого

;:;-.-ер,1апа, и пггу прсфилированных валков, образ>юшae рабочеР поверхности которь х иглеет различные радиусы кривизны, к. ханические напряжения создают путем прокатывання участка образца между парой цилиндрических валков со стороны основы и со стороны покрыти и в качестве параметра определяют наличие отслаивания,покрытия, в случае отсутствия отслаивания осуществляют прокатывание другого участка образца между профилированными валка ли и в качестве параметрами определяют коитический радиус кривизны образующегося профиля образца, при котором отсутстеуе отслоение покрытия от основы.

Испытание заготовки достигается за счет применения двух пар валков, один из которых выполнен из упругого материала. В процессе испытания заготовки по данному режиму покрытия циклически подвергается то растяжению, то сжатию. Этому также способствует образование кольцеобреаной полосовой заготовки с перевернутой ветвью. Применение валков с профилируемой рабочей поверхностью позволяет определить деформацию отдельных участков заготовки с обеих сторон в режимах, приближенных к реальным условиям профилирования.

В процессе данных испытаний определяется критический (минимальный) радиус подгибки, при котором не наблюдается нарушение сплошности покрытия, Установка двух пар валков в одной станине и оснащение их прижимными винтами и реверсивным приводом позволяет на одном устройстве имитировать различные режимы испытания заготовки (образца) или отдельных его участков аналогичного режимам, получаемым при профилировании. Так как между силой прижатия и деформацией заготовки существует линейная зависимость, то прижимные винты снабжены шка-! лой. учитывающей перемещения винта в миллиметрах.

Для осуществления способа контроля адгезионной прочности сцепления покрытия с основой образца (заготовки) вначале из полосовой заготовки формообразуют кольцо с перевернутой ветвью, а затем кольцо заправляют между двумя парами валков. обеспечивая пр;.жом и сообщая ему круговое движение. Юормирование заготовки в виде кольца с перевернутой ветвью позволяет с обеих сторон создавать механические наггяжения, равные по величине и противопогожные по направлен. e. B качестве валкового инструмента используют пару цилиндрических валков, один из которых выполнен из упругого материала, Вторая пара валкcâ с. профилированной рабочей говерхностью обеспечивает деформацию заготовки за счет стформовки гофров с различными радиусами у вершины. Прижим валков прижимными винтами позволяет обеспечить необходимый контакт заготовки в процессе испытания и ее перемещение по кругу. Реверсивный привод валков позволяет осуществлять перемещение загото ки с последующей деформацией ее на эаданчых участках в необходиглой последовательностью.

При использовании изобретения создаются условия дефорглации заготовки в процессе испытания, аналсгичные режимам, применяемым при профилировании, что значительно сокращает процесс контроля и позволяет получить более достоверные данные.

1704034

Образец

2

4

Покрытие

Лакокрасочное ЛЕ

На фиг.1 схематично изображено устройство для контроля адгезионной прочности образца. вид сверху; на фиг.2 — сечение

А-А на фиг,1; на фиг,3 — вид Б на фиг.1; на фиг.4 — предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.5 — схема устройства для контроля адгеэионной прочности образца.

Устройство для осуществления предлагаемого способа контроля адгезионной прочности сцепления покрытия с основой заготовки выполнено в виде последовательно установленных в станине 1 в корпусе 2 на валках 3-6 двух пар приводных валков 7 и 8, 9 и 10, причем валки 7 и 8 выполнены с цилиндрической рабочей поверхностью, а валки 9 и 10 — с профилированной рабочей поверхностью. Цилиндрический валок 7 выполнен составным: наружный диаметр Di изготовлен иэ упругого материала, а основание валка диаметром Os выполнено из металла. Валок 9 диаметром Оз по периферии имеет выступы 11 — 13 с радиусами скруглений R>.

Rz, Яз. Нижний валок 10 диаметром 04 выполнен как тело вращения и имеет проточки

14 с углом раскрытия 90О. В рабочем состоянии выступы 11-13 валка 9 входят в проточки

14 валка 10. Верхние валки 3 и 4 снабжены нажимными винтами 15 и 16, а привод валков осуществляется от электромотора 17 через муфту 18 редуктора 19, конические шестерни

20, 21 и цилиндрические шестерни 22. 23.

По предлагаемому способу контроля адгеэионной прочности сцепления покрытия с основой заготовки (образца) вначале из полосовой заготовки 24, состоящей из металла

25 и покрытия 26, формообразуют кольцо 27 и свариеают его при помощи электросеарки. Затем заготовку в виде кольце заправляют между двумя à, i." валков 7 и 8, 9 и 10 и при помоши пр жимных еинтое 15, 16 поочередно зажимают между валками 7 и 8, 9 и 10 с усилиями Р и Р .

Так, например. при испытании заготовки с покрытием по данному способу кусок полосоеой заготовки 24 (металлопласта), состоящий из металла 25 и покрытия 26, формообразуют кольцо 27 с перевернутой ветвью

28. Место соединения кольца 27 сеаривают при помощи электросварки и сварочный шое эачищают при помощи шлифовального круга. Затем заготовку 24 е виде кольца 27 заправляют между двумя парами валков 7 и

8. 9 и 10 и при помощи нажимных винтов 15, 16 поочередно зажимают между двумя парами валкое 7 и 8, 9 и 10 с усилиями Р1 и Рг (е заейсимости от типа испытания).

При включенном приводе заготовка должна свободно перемещаться е одну, а затем е другую сторону. Предусмотрено два вида испытания. При первом в качестве еал5

55 коеого инструмента используют пару циклических валков 7 и 8, усилие прижима P . Пои этом осуществляется деформация заготовки 24 сначала со стороны покрытия 26, а затем со стороны металла 25. После этого, освободив прижим усилием Р1. осуществляют визуальный осмотр заготовки и определяют наличие отслоения покрытия 26 от основного металла 25. При наличии отслоения заготовка выбраковывается. При отсутствии отслоения осуществляют прокатыеание другого участка образца между профилированными валками 9 и 10, обеспечивая прижим усилием Р2. Деформацию заготовки осуществляют по меньшЮ мере на одном участке со стороны покрытия 26 и на одном участке со стороны основы (металла) 25.

Длина каждого из этих участков должна быть равной 100-120 мм.

Затем, выключив привод и освободив заготовку от прижима усилием Р2, при помощи лупы с 10-кратным увеличением осматривают места, подвергнутые деформации.

Участок начала образования трещин на покрытиии сопоставляется с радиусом на гофрах. которые вызывают эти разрушения.

Таким образом, определяется критический радиус подгибки для заданного материала покрытия. Валки 9 и 10 име от равные диаметры Оз = 04 - 100 мм. Валок 7 из упругого материала имеет диаметры Р; = 200 мм, D5 140 мм; ширина валкое 70 мм. Валок 8 имеет диаметр Ог - 100 мм

B качестве заготовки бы, . с сльз . зна полоса из низкоуглеродистой cтa v марки 08 ПС толщиной 0,7 мм, дпиной 1 "ОО,;м и шириной 61 мм Покр тиа — полие чи;.xлоридная rëåíêà ма„к,: i- тс;,u;i- ., !,,,мм. Для валка 7 е качестве оугс г: .:. т =„:;ала применена реэ. ча ма"„; и 55.

Величина сх и "с.ощи . =;лий Р.:.,;- = = состав ла12 Н при р-диу ах рифе Р, = . °,1.

Р2=0,7мм Рз= 1 мм; глуби,-а р; ".-,. расстояние между рифами 10 м-, .

В процессе испытания заготовки усилие

Р1 составило 8Н пр1 глуг11н-.- ьне.".; ения. равном 14-15 мм.

Предлагаемым способом бь ли и"пытаны шесть образцов полосоеой эаго1г = и из ниэколегироеанной стали марки 08ПС толщиной 0,7 мм, длиной 1600 м ; ш.,"иной

61 мм с тремя типами покрытий:

Пленкой ПВХ марки НГС

Пленкой ПВХ марки ПДО-15

170403ч

В результате осмотра установлено, что на образцах 1 и 2 отслоение покрытия нв г отдельных участках составляли 4-6 см . на образцах 5 и 6 имели место отслоение покрытия на участках площадью 0,8-1,7 см; г. на образцах 3 и 4 отслоения покрытия не наблюдалось.

При определении критических радиусов падгибки в образцах 1 и 2 минимальный радиус составик 1 мм, для образцов 3 и 4 он составил 0,8 мм. а для образцов 5 и 6 0,7 мм.

Определить минимальный радиус подгмбки на устройстве, принятом в качестве прототипа, практически невозможно.

Согласно данным проведенных опытных испытаний ° промывленных условиях изобретение в сраененми с Ilpololl4tl09l Обладает следующими преимуществами; в) позволяет в 2-3 раза ускорить процесс контроля полосоеой заготовки с покрытием и повысить достоверность полученных данных за счет деформации заготовки в режимах, приближенных к условиям, которые имеются при изготовлении профилей на профилегибочном стане;

d) позволяет организовать пеоеерку прочности сцепления покрытия заготовки еще на заводе-изготовителе (е условиях массового производства), тем самым исключить потери от брака, который ранее выявлялся лишь при профилировании и составлял 1520ф„ в) ожидаемый зкономический эффект от использования изобретения на единицу продукции составил по предварительным расчетам 1,12 руб. на 1 т заготовки; г) ориентировочная годовая потребность народного хозяйства в заготовке данного типа составляет 100 тыс.т: д) ожидаеиый годовой экономический эффект от максимального объема использования иэобретг ния составит 112 тыс.руб.

Предлагаемый способ контроля адгеэионной поочности покрытия. с основой эгго40

35 товки для гнутых профилей представляет значительный интерес для народного хозяйства. так как позволяет приблизить условия контроля к реальным условиям формообразования гнутых профилей с покрытием, улучшить качество гнутых профилей с покрытиями за счет ликвидации брака заготовок, поступающих для профилирования, исключить непроизводительные транспортные расходы, вызванные перевозкой от эа. каэчика некачественной заготовки.

Изобретение не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды.

Формула изобретения

Способ контроля вдгеэионной прочности образца, выполненного в виде покрытия с основой, заключающийся в том, что в образце создают механические напряжения в местах соединения покрытия с основой с помощью валкового инструмента и определяют параметр, по которому контролируют адгезионную прочность, отличающийся тем. что, с целью приближения условий контроля к реальным условиям формообраэования гнутых профилей с покрытием, в качестве

° алкового инструмента используют последовательно установленные пару цилиндрических валкое, один из которых выполнен иэ упругого материала, и пару профилированных валков, образующая рабочей поверхности которых имеет несколько участков с различными радиусами кривизны, механические напряжения создают путем прокатывания участка образца между парой цилиндрических валков со стороны основы и со стороны покрытия и в качестве параметра определяют наличие отслоения покрытия, в случае отсутствия отслоения осуществляют прокатывание другого участка образца между профилированными валками и в качестве параметра определяют критический радиус кривизны образующегося профиля образца, при котором спсутствует отслоение покрытия 0Т ОснОВы.

1704034

1704034 даЮ г,а a Ь

1704034

Составитель C,Ñåðåäåíêo

Редактор Т. Зубкова Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 57 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101