[发明专利]金属焊接接头部位电偶腐蚀中腐蚀深度的测定方法

摘要

本发明公开金属焊接接头部位电偶腐蚀中腐蚀深度的测定方法，使用金属焊接接头部位电偶腐蚀的测定装置进行测定，计算机对采集的电流信号进行分析处理，输出电偶腐蚀电流，根据电偶腐蚀电流时间图可以确定焊接接头试样表面的阴阳极区域并判断焊接接头各部位的电偶腐蚀敏感性强弱，首先计算出腐蚀电流密度的大小，在计算出电偶腐蚀电流密度之后，知道阴极区与阳极区腐蚀速度的差值，通过该值得大小与正负以判断出阳极和阴极，以及二者腐蚀速度的差异，最后计算得到腐蚀深度。

主权项

1.金属焊接接头部位电偶腐蚀中腐蚀深度的测定方法，其特征在于，使用金属焊接接头部位电偶腐蚀的测定装置进行测定，所述金属焊接接头部位电偶腐蚀的测定装置包括测试探头，离子通道，电化学测量装置和计算机，其中：电化学测量装置和计算机相连，电化学测量装置将采集的电化学信号传递给计算机，计算机以对采集的电流信号进行分析处理，输出测试时间内的电偶腐蚀电流的数值；电化学测量装置的工作端和接地端分别连接两块待测焊接试样，用以采集信号；测试探头包括第一测试探头和第二测试探头，两者结构相同且分别固定在两块待测焊接试样上，由探头上盖、探头主体、探头下管和磁性固定栓组成，探头上盖下端与探头主体相连并在两者的连接处设置密封圈，探头主体的下端面中央设置探头下管，探头主体的下端面的四角对称设置磁性固定栓，在磁性固定栓的末端设置磁石，用于吸附在焊接测试区域；在探头下管的下端面设置试样接触圆环；在探头上盖上且沿探头上盖的轴向设置贯穿探头上盖的离子通道连接孔，在探头主体和探头下端的内部设置空腔，在探头上盖、探头主体和探头下端连接成一体后，离子通道连接孔和空腔同轴连接成一体的溶液储存腔；离子通道的一端设置在第一测试探头的探头上盖的离子通道连接孔中，其另一端设置在第二测试探头的探头上盖的离子通道连接孔中，以连通两个测试探头的溶液储存腔，在溶液储存腔中设置金属焊接接头实际工作环境下的溶液，以模拟待测试部位的工作环境；按照下述步骤进行：步骤1，利用磁石和磁性固定栓将测试探头固定在待测样品的表面并紧密贴合，在结合处使用绝缘材料进行防漏液处理，此时试样接触圆环与待测样品的表面紧密贴合；步骤2，向溶液储存腔中加入预先配置的溶液，以模拟待测样品的不同工作状态，待测样品在试样接触圆环中的部分即为样品的测试面积，在这一区域上浸泡预先配置的模拟溶液；再利用离子通道连通两个测试探头的溶液储存腔中的溶液；步骤3，将待测样品分别与电化学测量装置的工作端和接地端相连，开启电化学测量装置进行测试，同时以计算机对信号予以记录；计算机对采集的电流信号进行分析处理，输出电偶腐蚀电流，根据电偶腐蚀电流时间图可以确定焊接接头试样表面的阴阳极区域并判断焊接接头各部位的电偶腐蚀敏感性强弱，其中：首先计算出腐蚀电流密度的大小，腐蚀电流密度是腐蚀电流对腐蚀面积的乘积，其中，该面积为与电化学测量装置工作端相连的待测试样上测试探头的试样接触圆环中与(模拟)溶液相接触的待测试样面积(即试样接触圆环的面积)，其腐蚀电流密度用如下公式计算：ID＝I/ss＝πR2其中，ID为电偶腐蚀电流密度，I为电偶腐蚀电流，s为工作面积，R为测试探头工作圆环半径(试样接触圆环的半径)；当使用多探头进行测试时，其工作面积为与电化学工作装置的工作端所连接的测试探头的总工作面积(即每个试样接触圆环面积之和)；在计算出电偶腐蚀电流密度之后，知道阴极区与阳极区腐蚀速度的差值，即ID＝I阳D‑I阴D，通过该值得大小与正负以判断出阳极和阴极，以及二者腐蚀速度的差异，当二者的自腐蚀电位差异较大时，认为I阳D远大于I阴D，即ID≈I阳D；通过腐蚀电流密度计算出金属局部腐蚀的速度大小：其单位时间反应电量为Q＝tID、单位时间反应总质量为m＝QM/Fn其中t为时间，n为反应物与生成物的化合价之差，F＝96500为法拉第常数，M为反应原子摩尔质量；腐蚀速度A＝m/ts其中A单位为g/m2h，s为电极反应面积(即计算腐蚀电流密度时采用的工作面积)；腐蚀深度为B＝(24*365A)/1000d其中B单位为mm/年，d为材料的密度，单位为g/cm3。