CCS H 22
中华人民共和国国家标准
GB/T44990—2024
激光熔覆修复层界面结合强度试验方法
Testmethodforinterfacebondingstrengthofcoatingbylasercladdingrepairing
2024-11-28发布2025-06-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布
目 次
前言………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ
引言………………………………………………………………………………………………………… Ⅳ
1 范围……………………………………………………………………………………………………… 1
2 规范性引用文件………………………………………………………………………………………… 1
3 术语和定义……………………………………………………………………………………………… 1
4 原理……………………………………………………………………………………………………… 2
5 试样制备………………………………………………………………………………………………… 2
6 试样夹具………………………………………………………………………………………………… 2
7 试验要求………………………………………………………………………………………………… 2
7.1 试验温度…………………………………………………………………………………………… 2
7.2 试验设备的准确度………………………………………………………………………………… 2
7.3 设定试验力零点…………………………………………………………………………………… 2
7.4 试样的夹持方法…………………………………………………………………………………… 2
7.5 加载速度…………………………………………………………………………………………… 2
7.6 试验重复次数……………………………………………………………………………………… 3
8 试验结果………………………………………………………………………………………………… 3
8.1 试验评价…………………………………………………………………………………………… 3
8.2 数值的修约………………………………………………………………………………………… 3
8.3 测量不确定度……………………………………………………………………………………… 3
9 试验报告………………………………………………………………………………………………… 3
附录A (规范性) 试样制备、取样与尺寸………………………………………………………………… 4
A.1 通用要求…………………………………………………………………………………………… 4
A.2 试样取样方式……………………………………………………………………………………… 4
A.3 试样尺寸…………………………………………………………………………………………… 5
附录B(规范性) 试样夹具……………………………………………………………………………… 6
参考文献……………………………………………………………………………………………………… 9
Ⅰ
GB/T44990—2024
前 言
本文件按GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请 注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国激光修复技术标准化技术委员会(SAC/TC482)归口。
本文件起草单位:沈阳工业大学、沈阳大陆激光技术有限公司、西安陕鼓动力股份有限公司、中国机
械总院集团沈阳铸造研究所有限公司、中国科学院金属研究所、重庆江陆激光科技有限公司、沈阳大学、
沈阳航空航天大学、上海交通大学、上海电机学院、南京航空航天大学、重庆水泵厂有限责任公司、中海
石油化学股份有限公司、上海大陆天瑞激光表面工程有限公司、岳阳大陆激光技术有限公司、宝山钢铁
股份有限公司、泰安市质量技术检验检测研究院、襄阳航泰动力机器厂、吉林大学、南昌航空大学、湖北
工业大学、安徽科技学院、国营川西机器厂,西南交通大学、天津滨海雷克斯激光科技发展有限公司、
深圳原子智造科技有限公司、深圳市正泰隆科技有限公司、重庆鑫盟精密模具有限公司。
本文件主要起草人:张松、吴臣亮、张春华、陈江、孙标、谢华生、史昆、王文、姚戈、王明生、张开祥、
贺春林、周松、王维、刘豫、回丽、杨光、冯凯、李雷、占小红、曲宁松、王照智、王帆、徐敏、赵申、钱余昕、
周武军、樊建成、赵军、卢正杰、孙红梅、张志辉、聂明皓、彭晓、娄德元、郭纯、王磊磊、赵艳秋、高奇玉、
胡孝昀、王娟、肖久林、王少勃、李泽彬、黄小虎、毛贵明。
Ⅲ
GB/T44990—2024
引 言
激光熔覆修复层界面结合强度试验方法对评价修复零部件的服役安全性和性能稳定性具有重要意
义。现行的界面结合强度测试标准仅适用于涂层与基体为机械结合的界面结合强度测试,并未覆盖界
面为冶金结合的激光熔覆修复层。目前,激光熔覆修复层界面结合强度测试采用的取样标准、试验程
序、界面认定等均未形成统一的规范,使得激光熔覆修复零部件的服役安全及使用寿命评价无有效的数
据支撑。
因此,亟待制定可行且规范化的标准来指导激光熔覆修复层界面结合强度试验,确保测试结果能有
效表征激光熔覆修复层界面结合特征,反映出修复后冶金结合的界面受外力作用时表现出的断裂行
为,为衡量零部件修复后是否满足服役安全性要求提供支撑。本文件的制定将为工程领域评定激光熔
覆修复零部件的服役安全性提供指导,为推动激光熔覆修复技术的工程化应用奠定基础。
Ⅳ
GB/T44990—2024
激光熔覆修复层界面结合强度试验方法
1 范围
本文件描述了激光熔覆修复层界面结合强度试验方法,包括原理、试样制备、试样夹具、试验要求、
试验结果和试验报告。
本文件适用于激光熔覆修复层界面结合强度的试验。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T228.1—2021 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T10623 金属材料 力学性能试验术语
GB/T16825.1 金属材料 静力单轴试验机的检验与校准 第1部分:拉力和(或)压力试验机
测力系统的检验与校准
GB/T29795—2013 激光修复技术 术语和定义
GB/T29796 激光修复通用技术规范
JJG139—2014 拉力、压力和万能试验机检定规程
3 术语和定义
GB/T228.1—2021、GB/T10623、GB/T29795—2013、GB/T29796界定的以及下列术语和定义适
用于本文件。
3.1
激光熔覆修复层 coatingbylasercladdingrepairing
采用激光熔覆修复技术,在损伤零部件表面形成的与基体呈冶金结合的表面覆层。
[来源:GB/T29795—2013,3.3.5,有修改]
3.2
原始表面 surfaceofworkpiece
激光熔覆修复前基体的表面。
3.3
试验样坯 billetfortestsample
用于制备试样的坯料。
注:试验样坯与零部件激光熔覆修复部位材质、激光熔覆工艺、热处理状态等特征一致或近似。
[来源:GB/T41477—2022,3.8,有修改]
3.4
界面 interface
激光熔覆修复层(3.1)与基体的冶金结合面。
1
GB/T44990—2024
3.5
界面结合强度 interfacebondingstrength
RI
拉力试验所获得的强度,由最大轴向载荷Fm 与缺口横截面积S 之商计算。
注:计算见公式(1)。
RI =
Fm
S …………………………(1)
式中:
RI ———界面结合强度,单位为兆帕(MPa);
Fm ———最大轴向载荷,单位为牛顿(N);
S ——— 缺口横截面积,单位为平方毫米(mm2)。
4 原理
试验系用拉力拉伸特定的试样,拉至断裂,测定激光熔覆修复层界面结合强度。
5 试样制备
按照附录A 的规定制备激光熔覆修复层界面结合强度测试试样。
6 试样夹具
按照附录B的规定制备激光熔覆修复层界面结合强度测试试样夹具。
7 试验要求
7.1 试验温度
除非另有规定,试验宜在室温10 ℃~35 ℃范围内进行,对温度要求严格的试验,试验温度应为
23℃±5℃。
7.2 试验设备的准确度
7.2.1 应使用符合GB/T16825.1的规定,并能满足静态加载条件,准确度不低于±1%的拉力试验机。
7.2.2 拉伸试验夹持装置的同轴度应满足JJG139—2014中规定的试验机级别1级以上。
7.3 设定试验力零点
在试验加载链装配完成后,试样及夹具两端被夹持之前,应设定力测量系统的零点。一旦设定了力
值零点,在试验期间力测量系统不应再发生变化。
7.4 试样的夹持方法
确保夹持的试样受轴向拉力的作用,减小弯曲。
为了确保试样与夹头对中,可施加不超过规定基体强度或预期基体屈服强度5%相应的预拉力。
7.5 加载速度
7.5.1 将装有夹持件的夹头以恒速平稳地进行加载,直到试样发生断裂,加载速度不应超过
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GB/T44990—2024
1mm/min。
7.5.2 系列试验的试验条件应保持相同。
7.6 试验重复次数
7.6.1 在相同的试验条件下,至少重复三次试验。
7.6.2 不在缺口处断裂的试验无效。
8 试验结果
8.1 试验评价
8.1.1 只有试样在缺口处发生断裂的数据,经处理后才可用于计算。
8.1.2 应计算原始表面、原始表面以下0.15mm 和0.30mm 每组平行试样界面结合强度RI 的算术平
均值。分别选取原始表面、原始表面以下0.15mm 和0.30mm 处平均结合强度的最小值作为激光熔覆
修复层界面结合强度。
8.2 数值的修约
按GB/T8170规定修约至1MPa。
8.3 测量不确定度
按GB/T228.1—2021中第24章规定。
9 试验报告
试验报告应包括但不限于以下信息:
———本文件编号;
———试验条件及试验设备信息;
———试样修复材料和基体材料的名称、牌号;
———试样的标识和尺寸;
———可能影响试验的异常情况;
———试样取样位置;
———试验加载速度;
———试验结果,断口形貌描述及断口照片(条件许可时);
———检测机构、检验员、日期;
———其他相关消息。
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GB/T44990—2024
附 录 A
(规范性)
试样制备、取样与尺寸
A.1 通用要求
A.1.1 试样制备
从制备的试验样坯切取加工成试样。试样应经过慢走丝线切割加工制得,不应有肉眼可见的表面
缺陷,所采用的机械加工方法不应对试样性能产生影响。
试样夹持端的形状应符合本文件规定。试样轴线应与力的作用线重合。
试样缺口处横截面积应测量双面缺口长度,再取平均值。缺口处的长度应用精度不低于0.01mm
的量具测量。
A.1.2 梯度涂层
激光熔覆修复层为高硬度材料时,可采用同类别材料熔覆梯度涂层的方式制备试验样坯。梯度涂
层应满足与基体结合的测试材料厚度大于2mm,同类别材料叠加熔覆层总厚度大于6mm。
A.1.3 其他特殊要求
试样制备如有特殊要求,则由双方协定。不同形状和尺寸的试样得到的界面结合强度可能有差
别,相互之间不宜直接比较。
A.2 试样取样方式
应选择在原始表面、原始表面以下0.15mm 和0.30mm 处开缺口,切取试样时应距离修复层边缘
不小于5mm,距离基体边缘不小于5mm。切取试样时应详细记录取样位置、编号等。原始表面、原始
表面以下0.15mm 和0.30mm 处开缺口的平行试样每组数量应不少于3个。
试样取样位置应符合图A.1的规定。
单位为毫米
标引序号说明:
1———激光熔覆修复层;
2———原始表面;
3———基体。
图A.1 试样取样位置示意图
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GB/T44990—2024
A.3 试样尺寸
激光熔覆修复层界面结合强度测试试样尺寸应符合图A.2。
单位为毫米
图A.2 激光熔覆修复层界面结合强度测试试样尺寸
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GB/T44990—2024
附 录 B
(规范性)
试样夹具
试样夹具装配图、夹具底板及夹具挡板应符合图B.1、图B.2和图B.3的规定。
夹具及夹具挡板应有足够的强度和刚度,保证在拉伸过程中不断裂、不产生明显的变形。
标引序号说明:
1———夹具本体;
2———安全挡板;
3———螺钉M6×15。
图B.1 试样夹具装配图
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GB/T44990—2024
单位为毫米
图B.2 夹具底板
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GB/T44990—2024
单位为毫米
图B.3 夹具挡板
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GB/T44990—2024
参 考 文 献
[1] GB/T41477—2022 激光熔覆修复金属零部件力学性能试验方法
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