一種大氣腐蝕加速試驗(yàn)裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及模擬大氣環(huán)境加速腐蝕的試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種大氣腐蝕加速試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

機(jī)械工程裝備長(zhǎng)期處于各種大氣環(huán)境下工作，服役過(guò)程中無(wú)法回避的問(wèn)題是材料的大氣腐蝕失效，據(jù)統(tǒng)計(jì)，大氣腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占總腐蝕損失的一半以上。因此，研究材料在大氣中的腐蝕現(xiàn)象和規(guī)律，了解環(huán)境因素對(duì)材料腐蝕的影響是一項(xiàng)重要且迫切的課題。

大氣環(huán)境中金屬腐蝕失效的研究手段為自然暴露實(shí)驗(yàn)，是一種接近使用環(huán)境的較可靠的腐蝕研究方法，將材料置于真實(shí)環(huán)境中，通過(guò)長(zhǎng)期持續(xù)的自然暴露獲得材料的腐蝕狀況，研究其腐蝕規(guī)律及機(jī)理。該方法能夠很好地反映出材料與環(huán)境相互作用的真實(shí)關(guān)系，但由于試驗(yàn)周期長(zhǎng)、區(qū)域性強(qiáng)、腐蝕環(huán)境因素不明確等原因，不能滿(mǎn)足科學(xué)研究中新材料的開(kāi)發(fā)及工業(yè)應(yīng)用的迫切需求。近年來(lái)加速腐蝕試驗(yàn)越來(lái)越受到重視，通過(guò)強(qiáng)化環(huán)境中一個(gè)或多個(gè)腐蝕因子加速材料腐蝕，近一步研究材料的腐蝕失效規(guī)律，主要由試驗(yàn)室內(nèi)的短期加速腐蝕試驗(yàn)結(jié)果來(lái)推測(cè)戶(hù)外長(zhǎng)期暴露試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而預(yù)測(cè)材料、制件在大氣環(huán)境下的使用壽命，還可縮短新型耐蝕材料的開(kāi)發(fā)周期。

腐蝕加速試驗(yàn)必須滿(mǎn)足模擬性、加速性和重現(xiàn)性三個(gè)基本條件。目前常用的室內(nèi)加速試驗(yàn)有：濕熱試驗(yàn)是通過(guò)強(qiáng)化大氣腐蝕過(guò)程中溫度與濕度兩個(gè)主要的腐蝕因素從而加速腐蝕的試驗(yàn)方法。鹽霧試驗(yàn)則是為了模擬近海洋的大氣腐蝕條件，連續(xù)或循環(huán)地向試樣表面噴霧的人工加速腐蝕試驗(yàn)方法。干濕周浸循環(huán)試驗(yàn)方法是國(guó)內(nèi)外常采用的腐蝕加速方法，其主要是重現(xiàn)了金屬表面經(jīng)歷的浸潤(rùn)到潮濕再到干燥的三種大氣腐蝕狀態(tài)。腐蝕是一個(gè)多因素協(xié)同作用的綜合結(jié)果，傳統(tǒng)的室內(nèi)加速試驗(yàn)方法，無(wú)法很好地模擬自然環(huán)境的多邊性。近年來(lái)考慮自然環(huán)境中多種復(fù)雜因素的綜合作用，還出現(xiàn)了多因子復(fù)合加速腐蝕試驗(yàn)方法以模擬大氣腐蝕的加速，這也是以后加速試驗(yàn)發(fā)展的方向。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也有介紹，如GB/T25834--2010介紹了關(guān)于鋼鐵戶(hù)外大氣加速腐蝕試驗(yàn)適用于干燥環(huán)境下，但也僅強(qiáng)調(diào)了霧化作用的影響，應(yīng)用局限性較大；標(biāo)準(zhǔn)GB/T2024.10-2012僅介紹了大氣腐蝕加速的通用導(dǎo)則，但表述也不夠具體。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310249766.9的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了本發(fā)明是一種模擬海洋大氣環(huán)境的加速腐蝕試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置考慮了鹽霧、溫度、紫外光線(xiàn)等環(huán)境因素對(duì)材料的侵蝕作用。但是還存在如下問(wèn)題：1、該試驗(yàn)裝置考慮的因素仍然不夠全面，加速方法中考慮的腐蝕因子比較單一，周期長(zhǎng)，給試驗(yàn)人員帶來(lái)很多不便；2、腐蝕加速仍停留在室內(nèi)模擬的層面上，雖可以一定程度上反映材料的腐蝕過(guò)程，但與實(shí)際自然環(huán)境的大氣腐蝕存在較大差異；3、加速試驗(yàn)設(shè)計(jì)上，沒(méi)有充分考慮各腐蝕因素間的協(xié)同作用對(duì)腐蝕過(guò)程的影響和各因素的作用程度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加速性高、模擬性好的大氣腐蝕加速試驗(yàn)裝置，采用該裝置，在實(shí)際環(huán)境中保持溫度、濕度、風(fēng)速、日照等腐蝕因素為自然狀態(tài)水平，強(qiáng)化干濕循環(huán)過(guò)程中的薄液膜腐蝕階段，從而提高金屬樣品的腐蝕速率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種大氣腐蝕加速試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括機(jī)體、試驗(yàn)掛架、掛架升降裝置和控制器，機(jī)體包括支撐架、設(shè)置在支架下部的儲(chǔ)水箱、設(shè)置在支架上端的遮雨板和進(jìn)水排水機(jī)構(gòu)，進(jìn)水排水機(jī)構(gòu)包括水泵、進(jìn)水管、排水管和出水電磁閥，進(jìn)水管、排水管分別與儲(chǔ)水箱的上部、下部連通，水泵和出水電磁閥分別安裝在進(jìn)水管和排水管上；掛架升降裝置包括安裝在儲(chǔ)水箱上的導(dǎo)軌支架、升降傳導(dǎo)繩、安裝在導(dǎo)軌支架上的電機(jī)和安裝在電機(jī)輸出軸上的牽引輪，升降傳導(dǎo)繩的兩端分別與試驗(yàn)掛架和牽引輪相連接，控制器控制水泵、出水電磁閥和電機(jī)的動(dòng)作。

進(jìn)一步地，所述試驗(yàn)掛架設(shè)有兩個(gè)，分別對(duì)稱(chēng)安裝在導(dǎo)軌支架上，兩個(gè)試驗(yàn)掛架上端分別與一提升梁固定連接，所述導(dǎo)軌支架上端部中間安裝有一換向軸，所述電機(jī)安裝在導(dǎo)軌支架一側(cè)上，所述升降傳導(dǎo)繩的一端與提升梁中部固定連接，另一端跨過(guò)轉(zhuǎn)向軸與所述牽引輪相連接。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)水箱底部呈漏斗狀，所述排水管與儲(chǔ)水箱底部中心相連通。所述遮雨板采用透明有機(jī)玻璃制造。所述控制器為可編程控制器或者單片計(jì)算機(jī)控制器或者繼電器控制器。

本實(shí)用新型的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，實(shí)驗(yàn)效果好；具體是：1、試驗(yàn)環(huán)境為自然環(huán)境，腐蝕電解質(zhì)為實(shí)際海水，對(duì)海洋大氣腐蝕過(guò)程的模擬性和加速性好；2、通過(guò)掛架升降裝置可升降試驗(yàn)掛架，如此能夠根據(jù)不同材料的腐蝕特點(diǎn)調(diào)節(jié)干—濕循環(huán)周期，在腐蝕進(jìn)程不變的基礎(chǔ)上，提高加速性；3、整個(gè)裝置可移動(dòng)，腐蝕試驗(yàn)可在不同環(huán)境中進(jìn)行，有利于在材料腐蝕加速研究領(lǐng)域的推廣使用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的側(cè)視示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型一種大氣腐蝕加速試驗(yàn)裝置，包括機(jī)體1、試驗(yàn)掛架2、掛架升降裝置3和控制器4。其中，機(jī)體1包括支撐架11、設(shè)置在支架下部的儲(chǔ)水箱12、設(shè)置在支架上端的遮雨板13和進(jìn)水排水機(jī)構(gòu)14。進(jìn)水排水機(jī)構(gòu)14包括水泵141、進(jìn)水管142、排水管143和出水電磁閥145。進(jìn)水管142、排水管143分別與儲(chǔ)水箱12的上部、下部連通，水泵141和出水電磁閥145分別安裝在進(jìn)水管142和排水管143上。

上述掛架升降裝置3包括安裝在儲(chǔ)水箱上的導(dǎo)軌支架31、升降傳導(dǎo)繩32、安裝在導(dǎo)軌支架上的電機(jī)33和安裝在電機(jī)輸出軸上的牽引輪，升降傳導(dǎo)繩32的兩端分別與試驗(yàn)掛架2和牽引輪相連接。使用時(shí)，水泵141、出水電磁閥145和電機(jī)33的動(dòng)作由控制器4控制。

具體的，為了達(dá)到更好的試驗(yàn)效果，上述試驗(yàn)掛架2設(shè)有兩個(gè)，分別對(duì)稱(chēng)安裝在導(dǎo)軌支架31上，兩個(gè)試驗(yàn)掛架2上端分別與一提升梁35固定連接，在導(dǎo)軌支架31上端部中間安裝有一換向軸36。電機(jī)33安裝在導(dǎo)軌支架31一側(cè)上；升降傳導(dǎo)繩32的一端與提升梁35中部固定連接，另一端跨過(guò)轉(zhuǎn)向軸36與所述牽引輪相連接。

本實(shí)施例中，上述儲(chǔ)水箱12底部呈漏斗狀，排水管與儲(chǔ)水箱底部中心相連通。上述遮雨板13采用透明有機(jī)玻璃制造。上述控制器可采用可編程控制器或者單片計(jì)算機(jī)控制器或者繼電器控制器。

本實(shí)用新型在使用時(shí)，先將試樣線(xiàn)切割成矩形尺寸后，按要求用砂紙打磨后，固定于活動(dòng)掛樣架2上，試樣的四個(gè)角分別用PVC板和緊固螺絲固定以防止試樣與掛樣架接觸，以避免電偶腐蝕對(duì)加速過(guò)程產(chǎn)生影響。

試驗(yàn)時(shí)，接通電源控制器4先控制水泵141工作，向儲(chǔ)水箱12中注入海水，待儲(chǔ)水箱12中海水注滿(mǎn)后，水泵141停止工作；然后控制器4控制電機(jī)33正轉(zhuǎn)，放松升降傳導(dǎo)繩32，活動(dòng)掛樣架2則在重力作用下沿著導(dǎo)軌支架下降，直至完全浸沒(méi)于儲(chǔ)水箱12的海水中，電機(jī)33停止工作。浸沒(méi)15分鐘后，由控制器4控制電機(jī)33反轉(zhuǎn)，牽拉收緊升降傳導(dǎo)繩32，從而帶動(dòng)提升梁35向下移動(dòng)，即活動(dòng)掛樣架2沿著導(dǎo)軌支架上升，直至其完全暴露于空氣中，電機(jī)33停止工作。干燥45分鐘后，由控制器4控制電機(jī)33工作，重復(fù)活動(dòng)掛樣架2的降升過(guò)程。

根據(jù)腐蝕加速試驗(yàn)需要待干—濕循環(huán)至規(guī)定周期后，完成加速試驗(yàn)，取樣分析腐蝕情況。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上內(nèi)容僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行的簡(jiǎn)單修改或者等同替換，均不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。