[发明专利]一种精准控制腐蚀条件的材料应力腐蚀测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种精准控制腐蚀条件的材料应力腐蚀测试系统及方法，系统包括腐蚀液控制装置、悬臂梁应力腐蚀测试装置、轨道式多点图像采集装置和工控机；腐蚀液控制装置包括腐蚀液槽、用于控制腐蚀液槽内腐蚀液温度的温度控制组件、以及用于测量腐蚀液槽内腐蚀液成分并报警的腐蚀液成分测量报警组件；腐蚀液槽和轨道式多点图像采集装置均安装在悬臂梁应力腐蚀测试装置上，且悬臂梁应力腐蚀测试装置和轨道式多点图像采集装置均与工控机电连接。本发明提供的应力腐蚀测试系统，精度高，通过采用温度控制组件控制腐蚀液的温度，采用腐蚀液成分测量报警组件对腐蚀液的成分进行测量并报警，以保证整个试验过程中腐蚀效果的稳定，提高实验结果精度。

技术领域

本发明涉及一种材料应力腐蚀测试系统及方法，尤其涉及一种精准控制腐蚀条件的材料应力腐蚀测试系统及方法。

背景技术

材料或零件在应力和腐蚀环境的共同作用下引起的开裂称为应力腐蚀开裂。在发生应力腐蚀时，应力可能是很低的，介质的腐蚀性也可能是很弱的，因此应力腐蚀经常受到忽视，并且该失效形式的腐蚀破坏往往在没有明显的征兆时就突然发生，难以预测，会对服役结构的使用寿命和安全可靠性造成巨大影响。

目前针对应力腐蚀性能及开裂性能的测试可采用恒载荷下预应裂纹试样方法(GB/T15970.6-2007)。通过恒定载荷/位移的加载，跟踪预裂纹缺口的张开位移变化，获得应力腐蚀裂纹的扩展速率及应力腐蚀临界强度因子。该试验耗时，其中一个试样通常要进行数周或者数月，可能会跨越两个季节，试验温度差可达30多度，而温度对腐蚀试验影响很大，因此控制温度的波动极为重要。在腐蚀试验过程中，随着腐蚀的发生，试样中元素会进入腐蚀液，在腐蚀液槽的空间有限的情况下，腐蚀液中成分会发生较显著的变化，影响腐蚀试验，因此，及时更换腐蚀液也极为重要。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种精准控制腐蚀条件的材料应力腐蚀测试系统及方法，采用温度控制组件控制腐蚀液的温度，采用腐蚀液成分测量报警组件测量腐蚀液的PH值和离子浓度并报警，以保证整个试验过程中腐蚀效果的稳定，系统在进行同时多组的应力腐蚀试验数据采集同时，显著减少试验条件的波动，保证测试的精度。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种精准控制腐蚀条件的材料应力腐蚀测试系统，包括腐蚀液控制装置、悬臂梁应力腐蚀测试装置、轨道式多点图像采集装置和工控机；

所述腐蚀液控制装置包括腐蚀液槽、用于控制腐蚀液槽内腐蚀液温度的温度控制组件、以及用于测量腐蚀液槽内腐蚀液成分并报警的腐蚀液成分测量报警组件；所述腐蚀液槽和轨道式多点图像采集装置均安装在所述悬臂梁应力腐蚀测试装置上，且悬臂梁应力腐蚀测试装置和轨道式多点图像采集装置均与所述工控机电连接。

进一步的是，所述温度控制组件包括热敏电阻和温度控制器，所述热敏电阻置于所述腐蚀液槽内且与所述温度控制器连接。

进一步的是，所述腐蚀液成分测量报警组件包括液体检测头、离子浓度测量仪、PH值测量仪和报警器；所述液体检测头放置在所述腐蚀液槽内，且分别与所述离子浓度测量仪和PH值测量仪连接，所述离子浓度测量仪和PH值测量仪均与所述报警器连接。

进一步的是，所述腐蚀液控制装置还包括用于腐蚀液循环流动并过滤腐蚀液槽内试样腐蚀脱落产物的过滤组件。

进一步的是，所述过滤组件包括水泵、过滤槽和循环液管，所述水泵的入水端插入所述腐蚀液槽内，所述过滤槽通过循环液管连接所述水泵和腐蚀液槽。

进一步的是，所述悬臂梁应力腐蚀测试装置包括试验架、导轨架和加载组件；

所述试验架呈凸状结构，所述导轨架呈门型结构且安装在试验架长度方向，所述腐蚀液槽安装在导轨架前后两端，且腐蚀液槽上设置有多个试样穿出口，所述加载组件一端安装在所述试验架底座上，另一端位于所述试样穿出口侧边。