[发明专利]模拟金属在干湿循环和拉应力耦合作用下腐蚀特性的方法

说明书

本发明涉及一种模拟金属在干湿循环和拉应力耦合作用下腐蚀特性的方法，所采用的试验仪器包括液位控制桶，至少一个可以实现不同恒荷载加载的试验桶，带有抽吸泵的储水桶、支撑架和控制器。每个试验桶均与液位控制桶相连通；在每个试验桶的上方设置有与支撑架固定连接的顶板，在顶板下部固定连接有承力杆，在承力杆上设置有第一定滑轮，在顶板和承力杆上设置有定滑轮组，试样为两个，第一试样的一端与试验桶上部或支撑架相连接，另一端通过夹具与钢丝绳的一端固定连接，钢丝绳通过第一定滑轮后再通过另一个夹具与第二试样的一端固定连接；另一个钢丝绳与第二试样的另一端连接，通过定滑轮组后与试验桶外的砝码相连。本发明具有省力，可靠的优点。

技术领域

本发明涉及一种室内试验用的模拟装置，主要应用于金属材料的耐久性研究领域，是一种模拟特定环境条件和荷载耦合作用的模拟装置。

背景技术

海洋环境下的浪溅区和潮汐区均属于海水干湿循环区域，此区域金属的腐蚀最严重，对于组成海岸和海洋结构物的金属材料而言，在设计荷载作用下，金属材料内部作用有应力，金属在干湿循环和拉应力耦合作用下腐蚀会大大加快，威胁建筑物安全。为了检测金属在海洋环境下的性能，按照GB/T19746-2018《金属和合金的腐蚀盐溶液周浸试验》规定需对其进行干湿循环试验，之前的试验装置大多无法在对构件施加恒力的同时对构件进行自动干湿循环操作。若通过手动操作实现干湿循环操作起来工作量大，且试验影响因素多，所以现有技术存在操作不便、工作量大、误差大、试件可比性差等问题。随着耐久性研究的深入以及国民经济与社会的发展进步，海洋环境下钢结构的耐久性问题在我国日益受到重视，特提出模拟不同腐蚀区域内介质与荷载耦合作用下的试验仪器的发明设计。该实验仪器的发明，解决了金属等构件干湿循环及应力耦合作用下的腐蚀试验人工操作不便、试验效率低、误差大、试件可比性差等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种效率高，误差小，可比性好的模拟金属在海洋干湿循环环境与荷载耦合作用的试验仪器，并给出试验方法。本发明可以根据需要全自动调控干湿循环中浸液时间、干燥时间、溶液温度和干燥环境温湿度，保证每次试验在同条件下进行，确保试验结果具有好的重现性和准确性。同时本试验装置还可通过调整砝码使试件受到不同的恒荷载作用，可对比不同恒荷载对金属腐蚀行为的影响，且荷载施加稳定可靠。具有操作简单、试验效率高、实用性强、试件实验结果可比性强等优点。技术方案如下：

一种模拟金属在干湿循环和拉应力耦合作用下腐蚀特性的方法，所采用的试验仪器包括液位控制桶，至少一个可以实现不同恒荷载加载的试验桶，带有抽吸泵的储水桶、支撑架和控制器，其特征在于，

每个试验桶均与液位控制桶相连通；在每个试验桶的上方设置有与支撑架固定连接的顶板，在顶板下部固定连接有承力杆，在承力杆上设置有第一定滑轮，在顶板和承力杆上设置有定滑轮组，试样为两个，第一试样的一端与试验桶上部或支撑架相连接，另一端通过夹具与钢丝绳的一端固定连接，钢丝绳通过第一定滑轮后再通过另一个夹具与第二试样的一端固定连接；另一个钢丝绳与第二试样的另一端连接，通过定滑轮组后与试验桶外的砝码相连；

抽吸泵在控制器的控制下将试验溶液从储水桶注入装有液位控制桶中，通过浮球来控制液位；控制器还用于调节干湿时间，进行干湿循环，并记录试验溶液液位随时间的变化，试验步骤如下：

将配制好的试验溶液装入储水桶中，安装好两个试样，加载一定质量的砝码，通过控制面板输入试样所需的浸润、干燥时间、总干湿循环次数、高液位值和低液位值，通过对砝码的加载来控制恒定荷载。

本发明可以通过调整干湿循环的时间来模拟不同腐蚀区域的腐蚀条件，是一种自动干湿循环加载与荷载耦合作用下的试验仪器，可以为研究金属在海水干湿循环环境和应力耦合下的腐蚀行为研究提供试验数据。

附图说明

图1试验仪器三维图

图2试验仪器侧视图

图3试验桶内夹具连接局部示意图