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国家标准《热喷涂抗拉结合强度的测定》修订研究报告

ResearchReportontheRevisionofNationalStandardThermalSpraying-DeterminationofTensileAdhesiveStrength

摘要

热喷涂技术作为表面工程领域的关键涂层制备方法，在材料腐蚀防护、耐磨耐冲击、耐高温涂层制备、功能性表面加工以及零部件修复再制造等方面具有广泛应用。随着我国制造业的快速发展，该技术在汽车零部件、高铁、船舶、航空航天、新能源、国防军工等工业领域的重要性日益凸显。抗拉结合强度作为评价热喷涂涂层质量的核心技术指标，其检测方法的标准化对行业技术进步至关重要。我国于2002年首次制定GB/T8642-2002《热喷涂抗拉结合强度的测定》国家标准，为行业提供了基础技术支撑。然而，随着技术进步和国际标准更新（ISO14916:2017），原标准在具体操作规程、检测准确度和可重复性方面已显不足。本次修订旨在提升标准的先进性和实用性，增强与国际标准的一致性，促进我国热喷涂技术水平的全面提升。研究报告详细分析了标准修订的必要性、技术内容更新要点以及预期产生的行业影响，为标准的科学修订提供理论依据和实践指导。

关键词：热喷涂；抗拉结合强度；标准修订；检测方法；ISO14916；涂层性能

Keywords:Thermalspraying;Tensileadhesivestrength;Standardrevision;Testingmethod;ISO14916;Coatingperformance

正文

1.研究背景与修订必要性

热喷涂技术是通过热源将喷涂材料加热至熔融或半熔融状态，然后以一定速度喷射沉积到基体表面形成涂层的表面工程技术。该技术能够显著改善材料的表面性能，延长零部件使用寿命，在工业领域具有不可替代的作用。抗拉结合强度作为评价涂层与基体结合质量的关键指标，直接关系到涂层的使用寿命和可靠性。

GB/T8642-2002标准的实施对我国热喷涂行业发展起到了积极的推动作用，为生产企业、高校和科研院所提供了统一的检测方法依据。然而，经过近二十年的技术发展，原标准已呈现出多方面的局限性：首先，标准中缺乏详细的关键操作规程指导，导致不同实验室的检测结果存在较大差异；其次，标准技术内容与当前实际技术水平存在差距，无法完全满足新材料、新工艺的检测需求；最重要的是，该标准与现行国际标准ISO14916:2017存在技术差异，影响了我国检测数据的国际可比性和技术交流。

根据国家标准化管理委员会的相关要求，标准的修订周期一般为3-5年，而GB/T8642-2002已实施近20年未进行重大修订，其技术内容的滞后性已严重影响标准的适用性。本次修订将充分借鉴国际先进经验，结合我国实际情况，建立科学、规范、可操作性强的检测方法标准。

2.标准范围与技术内容分析

2.1标准适用范围

本标准规定了采用拉伸试验方法测定热喷涂层抗拉结合强度的技术要求和方法流程。该方法能够定量评价热喷涂层与基体材料之间的结合性能，具有良好重复性和可比性。标准适用于评估基体材料特性、喷涂材料选择、工件表面预处理工艺参数以及喷涂条件对热喷涂层结合强度的影响，可用于热喷涂工作的常规质量监督。

特别值得注意的是，本标准的拉伸试验方法对薄涂层具有很好的适应性，通过选用合适的粘结剂可以最大限度地减少粘结剂渗入具有规定孔隙率的热喷涂涂层，保证测试结果的准确性。这一特性使得标准在先进涂层材料的检测中具有重要价值。

2.2主要技术内容

标准修订将重点关注以下技术内容的完善与更新：

试样制备规范：详细规定试样的尺寸精度、表面粗糙度、清洁度等要求，确保试样制备的标准化和一致性。特别增加了对新型基体材料和涂层材料的适应性要求。

试验设备要求：明确拉伸试验机、夹具、对中装置等设备的精度要求和校准方法，增加数字控制系统的技术要求，提高测试的自动化水平和数据采集精度。

粘结剂选择与使用：详细规定粘结剂的性能要求、使用方法、固化条件等参数，增加对环境友好型粘结剂的推荐，体现绿色制造理念。

测试程序标准化：细化拉伸速率控制、试样装夹、数据采集等操作步骤，减少人为因素对测试结果的影响，提高测试结果的重复性和可靠性。

结果分析与评价：完善试样断裂模式分类和结果有效性判定准则，增加统计学处理方法，提高数据处理的科学性。

3.标准修订的技术创新点

本次标准修订体现了多方面的技术创新：首先，引入了先进的数字控制技术和数据采集系统，提高了测试过程的精确度和效率；其次，增加了对新型涂层材料（如纳米结构涂层、复合涂层等）的适应性条款，确保标准的先进性和前瞻性；第三，完善了质量控制体系，增加了不确定度评定的要求，提高了测试结果