[发明专利]腐蚀实验设备及腐蚀实验方法在审
申请号: | 202111119546.5 | 申请日: | 2021-09-24 |
公开(公告)号: | CN113834771A | 公开(公告)日: | 2021-12-24 |
发明(设计)人: | 尹鸿祥;吴斯;张恒;吴毅;张关震;李翔;张斌;张弘;丛韬;张澎湃;王玮 | 申请(专利权)人: | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所;北京中铁科新材料技术有限公司;中国铁道科学研究院集团有限公司 |
主分类号: | G01N17/00 | 分类号: | G01N17/00;G01N17/02 |
代理公司: | 北京瑞恒信达知识产权代理事务所(普通合伙) 11382 | 代理人: | 王凤华 |
地址: | 100081 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 腐蚀 实验 设备 方法 | ||
1.一种腐蚀实验设备,其特征在于,包括样品存放装置、补料装置、第一应力加载装置、第二应力加载装置、电化学测试装置、温度控制装置及含有数据采集模块的控制器,其中:
所述样品存放装置内设置有中空腔,用于存放测试样品和腐蚀介质;
所述电化学测试装置与所述控制器电连接,用于检测所述测试样品的电化学性能;
所述温度控制装置与所述控制器通信连接,用于检测所述中空腔内的温度;
所述第一应力加载装置和所述第二应力加载装置均与所述控制器通信连接,所述测试样品包括相对设置的第一端和第二端,所述第一应力加载装置安装在所述第一端,所述第二应力加载装置安装在所述第二端,以对所述测试样品进行拉伸及应力检测;
所述补料装置与所述控制器通信连接,所述补料装置与所述中空腔相连通,以向所述中空腔内补充所述腐蚀介质。
2.根据权利要求1所述的腐蚀实验设备,其特征在于,所述腐蚀介质为溶液和/或气体。
3.根据权利要求2所述的腐蚀实验设备,其特征在于,所述腐蚀实验设备还包括废料收集装置,所述废料收集装置包括出料阀门、出料管路和废料收集箱,所述出料管路的一端与所述中空腔相连通,所述出料管路的另一端与所述废料收集箱相连通,所述出料阀门连通安装在所述出料管路上,所述出料阀门与所述控制器通信连接。
4.根据权利要求3所述的腐蚀实验设备,其特征在于,所述样品存放装置包括多个螺栓、液位传感器和限定出所述中空腔的釜体、上釜盖、下釜盖,所述上釜盖和所述下釜盖可拆卸地密封安装在所述釜体上的两开口端,所述上釜盖上开设有多个通孔,所述下釜盖上开设有多个安装孔,多个所述螺栓、多个所述通孔及多个所述安装孔的数量一一对应,当多个所述螺栓依次穿过多个所述通孔及多个所述安装孔口后,多个所述螺栓位于所述釜体的外侧,所述液位传感器安装在所述中空腔内,且与所述控制器通信连接。
5.根据权利要求4所述的腐蚀实验设备,其特征在于,所述补料装置包括进液阀门、进液管路、蠕动泵、存储箱以及气瓶、进气管路、启闭阀门,所述进液管路的一端与所述中空腔相连通,所述进液管路的另一端与所述存储箱相连通,所述溶液存放在所述存储箱内,所述进液阀门连通安装在所述进液管路上,且与所述控制器通信连接,所述蠕动泵与所述控制器通信连接;所述气体存放在所述气瓶内,所述进气管路的一端与所述中空腔相连通,所述进气管路的另一端与所述气瓶相连通,所述启闭阀门连通安装在所述进气管路上,且与所述控制器通信连接。
6.根据权利要求5所述的腐蚀实验设备,其特征在于,所述温度控制装置包括安装于所述中空腔内的热电偶和升温圈,所述升温圈与所述控制器电连接,以使所述中空腔内的温度升高,所述热电偶与所述控制器通信连接,以检测所述中空腔内的温度。
7.根据权利要求6所述的腐蚀实验设备,其特征在于,所述电化学测试装置包括参比电极、辅助电极及所述测试样品,所述参比电极、所述辅助电极及所述测试样品构成三电极体系,所述参比电极的一端安装在所述中空腔内,所述参比电极的另一端与所述控制器电连接;所述辅助电极的一端安装在所述中空腔内,所述辅助电极的另一端与所述控制器电连接;所述测试样品的一端安装在所述中空腔内,所述测试样品的另一端与所述控制器电连接。
8.根据权利要求7所述的腐蚀实验设备,其特征在于,所述第一应力加载装置包括第一拉伸轴和第一位移传感器,所述第一拉伸轴可伸缩地安装在所述测试样品的第一端,所述第一位移传感器与所述控制器通信连接,以检测所述第一拉伸轴的拉伸距离;所述第二应力加载装置包括第二拉伸轴和第二位移传感器,所述第二拉伸轴可伸缩地安装在所述测试样品的第二端,所述第二位移传感器与所述控制器通信连接,以检测所述第二拉伸轴的拉伸距离。
9.根据权利要求8所述的腐蚀实验设备,其特征在于,所述腐蚀实验设备还包括固定框架,所述样品存放装置、所述补料装置、所述第一应力加载装置、所述第二应力加载装置、所述电化学测试装置、所述温度控制装置及所述控制器均安装于所述固定框架上。
10.一种腐蚀实验方法,其特征在于,使用权利要求1-9任一项所述的腐蚀实验设备对所述测试样品进行腐蚀实验,包括以下步骤:
步骤S1:对所述测试样品进行打磨、去离子、酒精清洗及冷风吹干;
步骤S2:将所述测试样品安装在所述中空腔内,向所述中空腔内加入所述腐蚀介质,以使所述测试样品被所述腐蚀介质浸润;
步骤S3:将所述腐蚀介质加入所述补料装置中;
步骤S4:将所述测试样品作为三电极体系中的工作电极,将所述测试样品的一端安装在所述中空腔内,将所述测试样品的另一端与所述控制器电连接;将所述参比电极的一端安装在所述中空腔内,将所述参比电极的另一端与所述控制器电连接;将所述辅助电极的一端安装在所述中空腔内,将所述辅助电极的另一端与所述控制器电连接;
步骤S5:通过所述控制器对所述电化学实验所需参数进行设置,当所述液位传感器检测到所述测试样品被所述溶液浸泡时,对所述测试样品进行电化学腐蚀实验;和/或
步骤S6:通过所述控制器对应变速率参数进行设置,以对所述测试样品进行应力腐蚀实验。
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