专利名称：一种模拟海洋环境中材料加速腐蚀的无损监检测试验方法
技术领域：
本发明属于材料腐蚀技术领域，具体的说，是一种在模拟海洋环境中加速材料腐蚀并实施无损监、检测的试验方法。
背景技术：
海水是一种含有多种盐类的强电解质溶液，钢结构设施在这种条件下极易腐蚀。 因此人们致力于研究各种防腐材料，希望减轻因腐蚀带来的损失。目前对材料性能的考核一般有自然环境的腐蚀试验和试验室腐蚀试验。自然环境的腐蚀试验能够真实的反应材料的腐蚀状况和规律。但是试验周期一般较长，成本相对较高，难以实时监测腐蚀状态。在新材料研发日新月异的今天，自然环境的腐蚀试验难以满足快速准确评价材料耐蚀性的需要，故一般情况下该试验只针对一些常规材料进行试验，为理论研究提供必要的基础腐蚀数据。试验室腐蚀试验一般针对材料特定的使用条件进行加速模拟腐蚀试验，例如浸泡试验用来模拟海水全浸腐蚀，连续盐雾试验模拟海边飞溅区的条件，少量盐雾加上循环干燥用来模拟大气环境。这些试验的特点是大幅缩短了试验周期，有利于及早发现问题和重新设计材料的成分。但是实际环境下材料的腐蚀失效是由多种因素所引起，是一个复杂的腐蚀过程，如何在试验室将多种因素整合到一起，更接近材料实际的使用条件，获得更为可靠的试验数据并能无损监检测出材料的腐蚀状态，已成为材料研制和使用双方急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种科学合理、方便快捷的可模拟海洋多种腐蚀环境并无损监检测材料腐蚀状态的加速腐蚀试验方法，获得与自然条件下的腐蚀试验相类似的结果，为评价材料在海洋环境中的耐蚀性提供技术支撑，缩短新材料的研制周期。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种模拟海洋环境中材料加速腐蚀的无损监检测试验方法，其特征在于模拟海洋环境的腐蚀加速试验模块提供了接近实海环境的腐蚀氛围并对试验材料起到加速腐蚀的效果；腐蚀电位无损监、检测模块无损监、检测材料的腐蚀电位，提供判断材料腐蚀状态的依据；(1)模拟海洋环境的腐蚀加速试验模块包括试验箱、腐蚀氛围制造系统、辅助系统和控制系统组成；试验箱内部设置试样架用以固定试样和参比电极；腐蚀氛围制造系统包括安装于试验箱中部且可固定试样的螺旋桨，通过旋转制造浪花飞溅的氛围，并模拟不同级别海浪对试样的冲击效果；安装于试验箱顶部的氙灯、红外加热灯、进排气孔和排气扇， 用于模拟日照氛围、通入不同腐蚀性的气体和调节试验箱湿度；安装于试验箱侧壁的喷射装置，用于实现冲蚀的氛围；安装于试验箱底部的水浴加热系统和供排水系统，用于调整试验环境的温度和控制试验箱内液面的高度；辅助系统包括动力装置、温度传感装置、湿度传感装置、液位传感装置和储水箱；控制系统实现总电源开关、螺旋桨转速控制、光照时间控制、冲蚀强度控制、环境温度控制和液面高度控制；
腐蚀电位无损监、检测模块硬件系统包括显示器、实时监控模块、数据采集模块、 通讯模块、电源模块、可充电电池及充电模块、外部设备以及人机接口 ；通过螺旋桨机械转动拍打海水产生水花飞溅达到模拟效果，并通过红外加热和氙灯辐照对试样进行烘干和辐照处理，以此模拟浪花飞溅区干湿交替的实际状况；根据“国际波级表”选择需要波浪的范围，通过公式1、公式2和公式3计算出螺旋桨的具体转速，即通过固定在螺旋桨上试样与海水的相对线速度值，根据圆周运动公式将其转化为螺旋桨的具体转速；P = 0.55 X H2 X T (1)式1 :P为波浪的功率，H为波高(米)，T为波浪周期(秒)；
权利要求
1. 一种模拟海洋环境中材料加速腐蚀的无损监检测试验方法，其特征在于模拟海洋环境的腐蚀加速试验模块提供了接近实海环境的腐蚀氛围并对试验材料起到加速腐蚀的效果；腐蚀电位无损监、检测模块无损监、检测材料的腐蚀电位，提供判断材料腐蚀状态的依据；模拟海洋环境的腐蚀加速试验模块包括试验箱、腐蚀氛围制造系统、辅助系统和控制系统组成；试验箱内部设置试样架用以固定试样和参比电极；腐蚀氛围制造系统包括安装于试验箱中部且固定试样的螺旋桨，通过旋转制造浪花飞溅的氛围，并模拟不同级别海浪对试样的冲击效果；安装于试验箱顶部的氙灯、红外加热灯、进排气孔和排气扇，用于模拟日照氛围、通入不同腐蚀性的气体和调节试验箱湿度；安装于试验箱侧壁的喷射装置，用于实现冲蚀的氛围；安装于试验箱底部的水浴加热系统和供排水系统，用于调整试验环境的温度和控制试验箱内液面的高度；辅助系统包括动力装置、温度传感装置、湿度传感装置、 液位传感装置和储水箱；控制系统实现总电源开关、螺旋桨转速控制、光照时间控制、冲蚀强度控制、环境温度控制和液面高度控制；腐蚀电位无损监、检测模块硬件系统包括显示器、实时监控模块、数据采集模块、通讯模块、电源模块、充电电池及充电模块、外部设备以及人机接口 ；通过螺旋桨机械转动拍打海水产生水花飞溅达到模拟效果，并通过红外加热和氙灯辐照对试样进行烘干和辐照处理，以此模拟浪花飞溅区干湿交替的实际状况；根据“国际波级表”选择需要波浪的范围，通过公式1、公式2和公式3计算出螺旋桨的具体转速，即通过固定在螺旋桨上试样与海水的相对线速度值，根据圆周运动公式将其转化为螺旋桨的具体转速；P = O. 55XH2XT (1)式1 :P为波浪的功率，H为波高(米)，T为波浪周期(秒)； E = 0. 5X P 海水 XgXH\2)式2 =H为波高(米)，P海水为海水密度，取1025kg/m3，g为重力加速度；
全文摘要
本发明涉及一种模拟海洋环境中材料加速腐蚀的无损监检测试验方法。包括模拟海洋环境的腐蚀加速试验和材料腐蚀电位的无损监、检测。模拟海洋环境腐蚀加速试验在腐蚀加速试验模块上进行，可完成海洋或工业大气腐蚀、浪花飞溅腐蚀、潮差腐蚀、全浸腐蚀及海泥微生物腐蚀试验。材料腐蚀电位的无损监、检测试验通过腐蚀电位无损监、检测模块完成。本发明的效果和益处是提供了模拟海洋各腐蚀区域的环境，通过加速腐蚀试验缩短试验周期，全过程监、检测材料的腐蚀程度。为评价材料在海洋环境中的耐蚀性提供技术支撑，从而缩短材料的研究和试验周期。
文档编号G01N17/00GK102175595SQ20111006838
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者刘毅, 吴俊升, 孙虎元, 徐滨士, 梁义, 梁秀兵, 王玉江, 魏世丞 申请人:中国人民解放军装甲兵工程学院