一種管流式動(dòng)態(tài)電偶腐蝕試驗(yàn)夾具裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種管流式動(dòng)態(tài)電偶腐蝕試驗(yàn)夾具裝置，包括左端蓋、右端蓋、陰極絕緣套筒、陽極絕緣套筒和中間絕緣筒，中間絕緣筒位于陰極絕緣套筒和陽極絕緣套筒之間，所述左端蓋和右端蓋采用絕緣材料加工而成，在左端蓋和右端蓋的外側(cè)各加工一段螺紋管，以方便與外部管道的連接，所述陰極絕緣套筒和陽極絕緣套筒采用絕緣材料加工而成，套筒內(nèi)部安裝管狀試樣。本實(shí)用新型提供了一種在腐蝕介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)下測試電偶腐蝕性能的夾具裝置，可根據(jù)研究過程的需要，調(diào)節(jié)裝置尺寸，能夠進(jìn)行陰陽極面積相同和不同面積比的電偶腐蝕試驗(yàn)；裝置操作簡單，拆裝方便，密封性好，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠、重現(xiàn)性強(qiáng)。
【專利說明】
一種管流式動(dòng)態(tài)電偶腐蝕試驗(yàn)夾具裝置
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種試驗(yàn)裝置，具體涉及一種新的管流式電偶腐蝕試驗(yàn)夾具裝置，尤其是一種動(dòng)態(tài)電偶腐蝕試驗(yàn)夾具裝置，用于任意兩種金屬材料之間在溶液介質(zhì)中發(fā)生電偶腐蝕的試驗(yàn)研究。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]目前金屬材料廣泛應(yīng)用于船舶、港口等海洋工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，在苛刻的海洋腐蝕環(huán)境中，為了滿足構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和使用要求，往往需要采用不同種類的金屬材料，這將導(dǎo)致電偶腐蝕的發(fā)生。電偶腐蝕除可使陽極構(gòu)件的腐蝕加速破壞外，還可誘導(dǎo)甚至加速應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、氫脆等情況的發(fā)生，不僅會造成重大經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)a(chǎn)生人員傷亡事故。為了準(zhǔn)確判定體系中電偶腐蝕發(fā)生的速率，科研人員研制了不同種類的電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的電偶腐蝕試驗(yàn)大多數(shù)采用靜態(tài)海水作為腐蝕介質(zhì)，該試驗(yàn)裝置簡單，易于實(shí)現(xiàn);但實(shí)海環(huán)境中海水具有一定的流速、流態(tài)，海水沖刷條件下材料的腐蝕程度要比靜態(tài)海水中嚴(yán)重的多，由靜態(tài)海水獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)難以真正反映材料間真實(shí)的電偶腐蝕傾向及程度;而且，在電偶腐蝕的研究過程中，材料之間(陰陽極)的面積比是影響電偶腐蝕的重要因素，但是一直沒有一種能精確確定面積比來研究電偶腐蝕的試驗(yàn)裝置；因此，需要設(shè)計(jì)一種既能夠模擬動(dòng)態(tài)溶液環(huán)境中的電偶腐蝕，又能夠容易確定陰陽極面積比的試驗(yàn)夾具裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中模擬動(dòng)態(tài)溶液環(huán)境的試驗(yàn)方法有旋轉(zhuǎn)沖刷、管流沖刷、噴射式?jīng)_刷等，例如發(fā)明專利201010603782.X “一種模擬管道內(nèi)壁沖刷腐蝕的旋轉(zhuǎn)式試驗(yàn)裝置”采用餅狀或者圓筒狀試樣，試樣的工作面朝向不一，不利于電偶電流的傳輸，不能很好地模擬流體沿管道內(nèi)壁的軸向的沖刷腐蝕行為;發(fā)明專利200720014413.0 “噴射式液固雙相流沖刷腐蝕試驗(yàn)裝置”和200810249618.6 “多功能液下噴射式空蝕試驗(yàn)裝置”可以精確控制沖擊液流的流速、可以改變沖刷的攻角，模擬不同壓力條件，但是不能很好地模擬實(shí)際工況條件，沖刷強(qiáng)度比實(shí)際情況大，與栗、管道的實(shí)際沖刷腐蝕條件有一定的差距。發(fā)明專利201310248151.4“管流式內(nèi)壁沖刷腐蝕試驗(yàn)裝置”，用于對實(shí)際管材的耐沖刷腐蝕性能做出評價(jià)，解決了傳統(tǒng)的管流式?jīng)_刷腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置建造成本高的問題，能夠較好地模擬流體沿管道內(nèi)壁的軸向沖刷腐蝕行為，但現(xiàn)有的管流式裝置試樣的安裝、拆卸復(fù)雜，試樣位置不容易固定，系統(tǒng)不穩(wěn)定，難以控制陰、陽極試樣間的面積比，外界因素干擾大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種管流式動(dòng)態(tài)電偶腐蝕試驗(yàn)夾具裝置。傳統(tǒng)的電偶腐蝕試驗(yàn)存在的試樣安裝、拆卸復(fù)雜，試樣位置不易固定，外界因素干擾大，本實(shí)用新型在自制流動(dòng)式水槽沖刷條件下，提供一種任意兩種不同金屬材料之間發(fā)生電偶腐蝕的管流式試驗(yàn)裝置，突破現(xiàn)有只能在靜態(tài)海水中進(jìn)行電偶腐蝕試驗(yàn)的局限，實(shí)現(xiàn)在海水沖刷的動(dòng)態(tài)環(huán)境條件下進(jìn)行不同材料間的電偶腐蝕測試。該裝置能夠進(jìn)行陰陽面積相同和不同面積比的電偶腐蝕試驗(yàn)，也可以進(jìn)行相同或不同面積比的電偶腐蝕浸泡失重試驗(yàn)(控制流速為O m/s)。改善以往電偶腐蝕試驗(yàn)時(shí)陰陽極面積比不精確、制做工作電極復(fù)雜、且試驗(yàn)不穩(wěn)定的局面。試驗(yàn)所用試樣為管狀，直接安裝，不用封樣，裝置帶有金屬陰、陽電極、參比電極可直接與電偶腐蝕測量儀相連接。該發(fā)明操作簡單，拆卸方便，密封性好，應(yīng)用前景廣泛。
[0006]本實(shí)用新型技術(shù)方案為:一種管流式動(dòng)態(tài)電偶腐蝕試驗(yàn)夾具裝置，所述裝置為筒型結(jié)構(gòu)，包括由左端蓋、右端蓋、陰極絕緣套筒、陽極絕緣套筒、中間絕緣筒五個(gè)部分，各部分通過四根緊固螺栓連接固定在一起；陰、陽極絕緣套筒內(nèi)部安裝管狀試樣，陰極絕緣套筒、陽極絕緣套筒的兩端通過密封墊片分別與左、右端蓋和中間絕緣筒緊密連接，陰、陽極絕緣套筒上各鑲嵌一支能夠與管狀試樣緊密接觸的金屬電極，在金屬電極的頂端引出導(dǎo)線分別與電偶腐蝕測量儀相連接；中間絕緣筒上加工有參比電極安裝孔，參比電極可為鋅棒，由兩螺栓和固定板固定在中間絕緣筒上，并通過墊片實(shí)現(xiàn)密封。
[0007]本夾具裝置的工作過程如下:在陰、陽極絕緣套筒的通孔內(nèi)放置兩個(gè)管狀試樣，通過四根螺栓給排放在兩側(cè)的左端蓋和右端蓋施加壓力實(shí)現(xiàn)對兩個(gè)試驗(yàn)試樣的夾持和固定，最后安裝上金屬電極和參比電極，通過導(dǎo)線與電偶腐蝕測量儀相連接;將左右端蓋與外管路相連接，在介質(zhì)流動(dòng)的動(dòng)態(tài)環(huán)境下，進(jìn)行不同材料間的電偶腐蝕測試試驗(yàn)。
[0008]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0009]I)可根據(jù)研究過程的需要，調(diào)節(jié)裝置尺寸，能夠進(jìn)行陰陽極面積相同和不同面積比的電偶腐蝕試驗(yàn);管狀試樣根據(jù)尺寸要求直接加工成形即可，試樣非工作面在絕緣套筒內(nèi)部，密封可靠，不需要額外的封閉和隔離；而且參比電極固定在兩試樣中間，可有效保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；另外試樣通過金屬電極引出導(dǎo)線與電偶腐蝕測量儀連接，制做工作電極方便可靠;并且由于中間絕緣筒的存在，能很容易的將兩試驗(yàn)試樣固定于一個(gè)準(zhǔn)確的間距并保持不變。
[0010]2)本實(shí)用新型操作簡單，拆卸方便，密封性好，成本低，試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定，重現(xiàn)性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于試驗(yàn)研究中。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型夾具裝置的主視全剖圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型夾具裝置的左視圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型夾具裝置陰極絕緣套筒的主視全剖圖；
[0014]圖4為本實(shí)用新型夾具裝置中間絕緣筒的俯視圖；
[0015]圖5為本實(shí)用新型夾具裝置中間絕緣筒剖視圖；
[0016]圖6為本實(shí)用新型夾具裝置參比電極固定板的俯視放大圖。
[0017]圖中:1、密封墊片I;2、緊固螺栓I; 3、左端蓋;4、金屬電極;5、陰極絕緣套筒;6、中間絕緣筒;7、緊固螺栓Π ; 8、固定板;9、參比電極；10、密封墊片Π ; 11、陽極絕緣套筒；12、右端蓋;13、導(dǎo)線；14、導(dǎo)線；15、試樣一;16、試樣二; 17、參比電極安裝孔。
[0018]【具體實(shí)施方式】:
[0019]結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型夾具裝置的實(shí)施過程。如圖1-圖6所示，電偶腐蝕試驗(yàn)裝置的主要支撐為四根緊固螺栓12，螺栓對稱分布，固定在裝置的四周(圖2);陰極絕緣套筒5上方制有螺紋孔，以實(shí)現(xiàn)與金屬電極的螺紋連接(圖3);中間絕緣筒6為扁圓筒形(圖4)，長度根據(jù)式樣一 15跟式樣二 16間距的要求進(jìn)行截取;絕緣筒中部加工有參比電極安裝孔17，如圖5所示，底部階梯孔高為3mm，孔徑為Φ 5mm，可有效保證參比電極9與電解質(zhì)的導(dǎo)通性。
[0020]夾具安裝過程:首先將左端蓋3放置在四根緊固螺栓12的一端;左側(cè)安裝上螺母進(jìn)行固定，將密封墊片Il放置于左端蓋3邊緣的凹槽處，試樣一 15放置于陰極絕緣套筒5的通孔內(nèi)，使陰極絕緣套筒5邊緣與左端蓋3有密封墊片Il的一端平穩(wěn)接觸，陰極絕緣套筒5的另一端緊貼中間絕緣筒6，接觸的兩端通過密封墊片Il進(jìn)行密封;同理對陽極絕緣套筒11和右端蓋12進(jìn)行安裝，然后擰緊螺栓兩端的螺母，即可完成主軸方向的安裝。將金屬電極4與陰、陽級絕緣套筒進(jìn)行螺紋連接，保證底端與試樣接觸達(dá)到導(dǎo)通，并從金屬電極頂端引出電極導(dǎo)線13;將參比電極9通過密封墊片Π 10密封，固定在中間絕緣筒6的參比電極安裝孔17內(nèi)，先安裝緊固螺栓Π 7和電極固定板8進(jìn)行略微固定，再在參比電極9頂端與固定板接觸面處引出電極導(dǎo)線14后擰緊，使導(dǎo)線14與參比電極9頂端緊密接觸。參比電極9固定板兩側(cè)的螺紋孔，對稱分布(圖6)。
[0021]最后用萬用表檢測陰、陽電極的導(dǎo)通性，便可連接外管路。外管路可采用流動(dòng)式水槽沖刷腐蝕試驗(yàn)裝置，動(dòng)力栗放在水槽內(nèi)，與通水管道相連接，通過變頻器調(diào)節(jié)流速以滿足試驗(yàn)測試要求，流速可為Om/s?7m/s，并通過流量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測，待水流平穩(wěn)后，連接每組電偶對測試試樣;管路中可依次連接多套試樣夾具裝置(平行試樣)，各裝置試樣通過三電極導(dǎo)線連接多通道電偶腐蝕測量儀的不同通道，測試各材料的電位、偶合電位和偶合電流的數(shù)值并進(jìn)行記錄，然后待試驗(yàn)測試完成后，拍照，清洗腐蝕產(chǎn)物并稱重。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管流式動(dòng)態(tài)電偶腐蝕試驗(yàn)夾具裝置，所述夾具裝置為筒型結(jié)構(gòu)，其特征是:包括左端蓋、右端蓋、陰極絕緣套筒、陽極絕緣套筒和中間絕緣筒，中間絕緣筒位于陰極絕緣套筒和陽極絕緣套筒之間，所述左端蓋和右端蓋為絕緣材料，在左端蓋和右端蓋的外側(cè)各設(shè)有一段螺紋管，所述陰極絕緣套筒和陽極絕緣套筒為絕緣材料，套筒內(nèi)部安裝管狀試樣，所述陰極絕緣套筒的左端通過密封墊片和緊固螺栓與左端蓋密閉連接，其右端通過所述密封墊片與中間絕緣筒密閉連接，所述陽極絕緣套筒的右端通過所述密封墊片和緊固螺栓與右端蓋密閉連接，其左端通過所述密封墊片與中間絕緣筒密閉連接，在所述陰極絕緣套筒和陽極絕緣套筒上各鑲嵌一支金屬電極，金屬電極上的另一端連接一個(gè)導(dǎo)線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管流式動(dòng)態(tài)電偶腐蝕試驗(yàn)夾具裝置，其特征是:中間絕緣筒上加工有參比電極安裝孔，在參比電極安裝孔上設(shè)有參比電極，參比電極由兩個(gè)螺栓和固定板通過墊片固定在中間絕緣筒上。
【文檔編號】B25B11/00GK205483964SQ201620290962
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】郭建章, 高心心, 潘大偉
【申請人】青島科技大學(xué)