[发明专利]一种表面存在腐蚀垢层的金属基体制备方法及其垢下腐蚀试验

权利要求书

1.一种表面存在腐蚀垢层的金属基体制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在金属基体(3)表面留有预制腐蚀垢层区域(6)，并对除预制腐蚀垢层区域(6)以外的其它光滑样品表面(7)进行密封处理；

步骤2，将经步骤1处理后的金属基体(3)通过导线与直流电源正极连接，直流电源负极与辅助电极(4)相连，并将金属基体(3)和辅助电极放置在模拟溶液(2)中；

步骤3，对模拟溶液(2)内的金属基体(3)进行外加电流加速腐蚀实验，在预制腐蚀垢层区域(6)腐蚀形成腐蚀垢层，得到表面存在腐蚀垢层的金属基体。

2.根据权利要求1所述的一种表面存在腐蚀垢层的金属基体制备方法，其特征在于，步骤1中，所述密封处理采用硅胶密封。

3.根据权利要求1所述的一种表面存在腐蚀垢层的金属基体制备方法，其特征在于，步骤2中，所述金属基体(3)在模拟溶液(2)中的通电时间为1～4小时，所述模拟溶液(2)中离子组成包括191～956mg/L的HCO₃^-、69600～123000mg/L的Cl^-、125～1216.2mg/L的SO₄^2-、5170.2～11900mg/L的Ca²⁺、193.9～552mg/L的Mg²⁺和49170～66500mg/L的Na⁺。

4.根据权利要求1所述的一种表面存在腐蚀垢层的金属基体制备方法，其特征在于，步骤2中，所述的辅助电极采用铂网辅助电极。

5.根据权利要求1所述的一种表面存在腐蚀垢层的金属基体制备方法，其特征在于，外加电流密度范围10mA/cm²～70mA/cm²。

6.一种表面存在腐蚀垢层的金属基体，其特征在于，由权利要求1-5中任意一项所述的表面存在腐蚀垢层的金属基体制备方法得到。

7.一种垢下腐蚀试验，其特征在于，包括如下步骤，

步骤S1，对如权利要求6所述的表面存在腐蚀垢层的金属基体(3)进行对剖，形成两件表面存在腐蚀垢层的第一金属基体试样和第二金属基体试样；

步骤S2，对第一金属基体试样去除密封后，不焊接导线进行模拟运行工况浸泡腐蚀试验，采用纳米压痕对腐蚀产物垢层的硬度进行测量，对比试验前后第一金属基体试样表面存在的腐蚀垢层力学性能的变化，得到模拟运行工况浸泡腐蚀试验结果；

步骤S3，对第二金属基体试样去除密封，并将对剖面进行密封后，焊接导线进行电化学测试，得到电化学测试结果。

8.根据权利要求7所述的一种垢下腐蚀试验，其特征在于：步骤S2中，浸泡腐蚀试验方法如下，

将第一金属基体试样放置在高温高压釜中进行模拟运行工况的浸泡腐蚀试验，所述运行工况包括温度、压力和介质。

9.根据权利要求7所述的一种垢下腐蚀试验，其特征在于：步骤S3中，电化学测试方法如下，

对第二金属基体试样表面去除密封，并对第二金属基体试样的对剖面进行密封，将第二金属基体试样放置在电化学测试装置中，通过导线与电化学工作站连接，进行电化学测试。

10.根据权利要求9所述的一种垢下腐蚀试验，其特征在于：所述电化学测试装置包括带孔底板(10)、参比电极(13)、环形容器(14)、带孔盖板(15)和石墨辅助电极(18)；

环形容器(14)固定在带孔底板(10)上，顶部设置带孔盖板(15)；带孔底板(10)及带孔盖板(15)分别设置有与环形容器(14)密封插接配合的环形凹槽；带孔底板(10)上设有导线孔，导线孔内外两侧分别对应设有内密封圈(12)和外密封圈(9)；

连接金属基体(3)的铜导线依次密封穿过内密封圈(12)、橡胶垫(11)以及外密封圈(9)与电化学工作站(17)相连；

带孔盖板(15)上设有四个开孔，每个开孔上配有橡胶塞(16)，分别用于通气和排气，以及固定参比电极(13)和石墨辅助电极(18)。