专利名称：焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊管焊缝区沟槽腐蚀性能的检测装置，更具体地说， 涉及一种焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置，该测量装置能够快速测量沟 槽腐蚀深度。
背景技术：
由于高频电阻焊接(HF-ERW)的焊管焊缝区与母材的微区成分、夹杂 物含量及显微组织存在显著差别，使得焊缝区的电位低于母材金属的电位。 当焊缝区有适量的腐蚀介质存在时，其间的电位差会使焊缝区与母材金属 之间形成电化学原电池，导致焊缝产生较为严重的局部沟槽状腐蚀。通过 研究发现沟槽腐蚀的本质是高频电阻焊接(HF-ERW)的焊管焊缝区因局部 相电化学不均匀而在环境介质或传输介质中导致的电偶腐蚀，因此需要对 焊缝区沟槽腐蚀性能进行检测。目前，该沟槽腐蚀性能是由沟槽腐蚀敏感 系数表征，可通过电化学恒电位极化方法来测定。该方法是先将一定尺寸 的焊缝试样封装后置于3.5%NaCI溶液中，通过外加-550mV (vs. SCE) 的恒电位进行极化电解，在持续测试144h后，清除试样表面的腐蚀产物， 并根据单位面积的失重量计算出试样平均腐蚀深度dl，再通过测量出腐蚀 沟槽的实际深度d2，最后通过计算便可得到沟槽腐蚀敏感系数a，计算公 式为a二d2/dl。目前，国内外尚无专门用于实际测量焊管焊缝区沟槽腐蚀 深度的设备或装置。 一般采用的测量方法为先制备腐蚀样品的截面金相 试样，然后通过金相显微镜或扫描电镜放大观察并进行估测。但是该测量 方法存在以下几个缺点
(1)腐蚀样品截面金相试样制备困难，制备过程繁瑣，费时费力，而 且要求较高，否则将直接导致测量误差增大。(2)测量点有限，每个金相 试样只能用于沟槽一个部位的数据测量，而不能获得沿沟槽不同部位的腐 蚀深度信息，每增加一个测试点，就需要制备一个(或一次)金相试样， 极大地增加了试样制备的工作量，影响了工作效率。(3)该深度测量一般 采用金相显微镜或扫描电镜，扫描电镜属于大型分析仪器设备，测量费用 较高，而且一般都需专业人员搡作，并且难以根据需要随时随地进行测量。 (4)由于腐蚀试样表面通常呈现凹凸不平，因此确定沟槽深度测量的基准 面比较困难，仅能根据观察的视场大致选取一个位置，从而降低了测量数
据的准确度。另外，该方法采用的是估测，使得数据很难精确到0.01mm， 但是一般情况下，试样基材和焊缝的沟槽腐蚀深度都较小，在0.10mm以 内时，因此该测量方法存在很大的测量误差。
实用新型内容
针对现有技术中存在的上述测量试样制备困难、测量点有限、搡作困 难、测量费用高以及测量误差大的缺点，本实用新型的目的是提供一种焊 管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置，该测量装置结构简单，使用方便，不但 能够提高测量速度和精度，而且还降低了测量成本。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案
该焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置包括千分尺，包括测微螺杆和 探针，探针设于测微螺杆的底端，并与测微螺杆连接固定；升降夹紧部件， 包括工作台、滑杆和夹具，滑杆设于工作台上，下端与工作台垂直固定； 夹具设于滑杆上， 一端与滑杆连接，另一端与千分尺夹紧连接；试样台， 设于工作台上表面；通路判定表，输入、输出端分别设有导线，并通过导 线分别连接到千分尺和试样台。
所述的测微螺杆底端中心幵有圆孔，所述的探针一端设于圆孔内；测 微螺杆径向表面还开有螺孔，并与圆孔相通，通过顶紧螺栓穿过螺孔与探 针顶紧并固定。
所述的夹具一端设有圆孔，通过圆孔套在滑杆上，并通过顶紧螺栓与 滑杆顶紧固定，夹具另一端夹住千分尺，并通过固定螺栓与千分尺夹紧固 定。
所述的试样台底部设有水平调节螺栓，水平调节螺栓上端与试样台连 接，下端设于工作台上表面；试样台上表面还设有水平仪。
所述的探针和试样台的材料为不锈钢。 所述的夹具和工作台的材料为聚四氟乙烯。
通路判定表包括电源、电阻和电流计，电源正极分别与电阻、电流计
串联，并通过导线与千分尺连接，电源负极通过导线与试样台连接；电流 计内还设有指针。
在上迷技术方案中，本实用新型的焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置 包括千分尺，包括测微螺杆和探针，探针设于测微螺杆的底端，并与测 微螺杆连接固定；升降夹紧部件，包括工作台、滑杆和夹具，滑杆设于工 作台上，下端与工作台垂直固定；夹具设于滑杆上， 一端与滑杆连接，另 一端与千分尺夹紧连接；试样台，设于工作台上表面；通路判定表，输入、 输出端分别设有导线，并通过导线分别连接到千分尺和试样台。该测量装 置结构简单、使用方便、通过千分尺直接读数，测量数据准确可靠，并且 可以根据需要进行多点测量，数据更加精确；.而且搡作简单、无需专业人 员，大大缩短了测量周期；另外，该测量装置造价低廉，既节省了测量费 用，而且还增加了经济效果。
图1是本实用新型的焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置的结构示意
图2是图l所示的测量装置的A部放大结构示意图3是本实用新型的测量装置的通路判定表的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。 请参阅图l所示，本实用新型的焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置10 包括千分尺11、升降夹紧部件12、试样台13和通路判定表14,千分尺 11可采用目前常用的普通机械千分尺或数显千分尺，只是将千分尺11的 测量砧及框架部分(图中未示出)去除。这样，千分尺11包括测微螺杆 111、微调旋钮112、旋钮113以及刻度114，请参阅图2所示，测微螺杆
111的底端中心开有圆孔115，该圆孔115直径为l~1.5mm,深度为3~ 5mm，并且在距离测微螺杆lll底端1.5~3mm的径向表面开有一内径为 1 1.5mm螺孔(图中未示出)，该螺孔与圆孔115连接相通。该千分尺 11还包括探针116，探针116的材料为不锈钢，由于焊管焊缝区腐蚀沟槽 的宽度范围一般在0.20~ 1.00mm，深度范围在0.01 ~ 1.00mm，尺寸很小， 因此，探针116的直径取值为0.05M).5mm。探针116上端垂直插入圆孔 115内，并通过顶紧螺栓117穿过螺孔与探针116顶紧，将探针116固定 在测微螺杆lll的底端，探针116下端伸出圆孔115并垂直朝下。请再结 合图l所示，升降夹紧部件12包括工作台121、滑杆122和夹具123，工 作台121的材料为聚四氟乙烯，上表面光滑、平整。滑杆122设于工作台 121上，下端与工作台121垂直固定；夹具123的材料也为聚四氟乙烯， 夹具123的左端夹住千分尺11，并通过固定螺栓124与千分尺11夹紧固 定，夹具123的右端开有垂直的圆孔(图中未示出)，通过圆孔套在滑杆 122上，并能在滑杆122上进行上、下移动，并通过顶紧螺栓117与滑杆 122顶紧固定，从而可根据试样的实际高度来调整千分尺11的高度。试样 台13设于工作台121上，试样台13的材料为不锈钢，试样台13上表面 也光滑、平整，底部设有水平调节螺栓131。图1中所示的试样台13为长 方体，底部的四角分别设有一个水平调节螺栓131，水平调节螺栓131上 端与试样台13连接，下端设于工作台121上表面；试样台13上表面还设 有一个气泡水平仪132，通过该水平仪132测量并调整水平调节螺栓131, 使试样台13上表面保持水平。请结合图3所示，通路判定表14包括电源 141、电阻142和电流计143,电源141正极分别与电阻142、电流计143 串联，并通过导线15与千分尺11上端连接，电源141负极通过导线15 与试样台13连接，该导线15外表绝缘。
测量时，以采用机械千分尺为例，先通过夹具123将千分尺11固定 在一适当的初始高度，然后旋转千分尺11的旋钮113和微调旋钮112,将 测微螺杆lll下调，并观察通路判定表14,由于探针116和试样台13均 为不锈钢，且千分尺ll亦为金属，均为导电材料，当通路判定表14的电 流计143的指针144 (见图1)发生偏转时，则说明通路判定表14与千分
尺ll、试样台13已导通形成回路，即测微螺杆111的探针116与试样台 13正好垂直接触，此时记录下千分尺11刻度114所显示的初始读数hl(若 采用的是数显千分尺，则直接调零即可，即hl-0);然后将测微螺杆lll 上调，并将未经电化学恒电位极化测试的焊管试样(图中未示出)设于试 样台13上，并使探针116对准试样焊缝区沟槽，此时再将测微螺杆111 下调，并观察通路判定表14，当指针144发生偏转时，说明探针116正好 接触到试样焊缝区沟槽底部，记录下此时千分尺11刻度114所显示的读 数h2，通过计算可得出试样焊缝区沟槽的初始厚度为h2-hl;然后将试 样进行电化学恒电位极化测试，并通过试样的失重量计算出试样的平均腐 蚀深度dl，然后将电化学测试后的试样再次设于试样台13上，采用该测 量装置10对该试样焊缝区沟槽底部再次进行测量，并记录下千分尺11刻 度114所显示的读数h3,此时，通过计算便可得出试样焊缝区腐蚀沟槽的 实际深度为d2'- h3 - h2 - hl，进而便可求得沟槽腐蚀敏感系数a=d2'/dl。 在此需要说明的是，在实际测量h2、 h3的过程中，由于试样的焊缝区沟 槽通常呈现凹凸不平，探针116并不能一次正好与试样沟槽的最底部接触， 因此可通过目测判断，以及调整试样，使探针116能够与试样沟槽的最底 部相接触；另外还能通过对该试样沟槽进行多点测量，并将测得读数进行 比较，最终得出最准确h2、 h3数值，从而确保了测量精度。
采用该测量装置IO进行焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量，测量精度高、 速度快，原来完成试样的一个点的测量至少需要1个小时，现在完成试样 多个点的测量只需l分钟，使得测量周期大大缩短，并且无需专业人员， 操作十分简单；另外，该测量装置10的造价不超过400元，并且每次测 量无需其他任何费用，既降低了成本，又提高了经济效益。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说 明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的 实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的 权利要求书范围内。
权利要求1.一种焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置，其特征在于，该测量装置包括千分尺，包括测微螺杆和探针，探针设于测微螺杆的底端，并与测微螺杆连接固定；升降夹紧部件，包括工作台、滑杆和夹具，滑杆设于工作台上，下端与工作台垂直固定；夹具设于滑杆上，一端与滑杆连接，另一端与千分尺夹紧连接；试样台，设于工作台上表面；通路判定表，输入、输出端分别设有导线，并通过导线分别连接到千分尺和试样台。
2. 如权利要求l所述的焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置，其特征在于所述的测微螺杆底端中心开有圆孔，所述的探针一端设于圆孔内；测 微螺杆径向表面还开有螺孔，并与圆孔相通，通过顶紧螺栓穿过螺孔与探 针顶紧并固定。
3. 如权利要求l所述的焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置，其特征在于所述的夹具一端设有圆孔，通过圆孔套在滑杆上，并通过顶紧螺栓与 滑杆顶紧固定，夹具另一端夹住千分尺，并通过固定螺栓与千分尺夹紧固 定。
4. 如权利要求l所述的焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置，其特征在于所述的试样台底部设有水平调节螺栓，水平调节螺栓上端与试样台连 接，下端设于工作台上表面；试样台上表面还设有水平仪。
5. 如权利要求l或2或4所述的焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置,其特征在于所述的探针和试样台的材料为不锈钢。
6. 如权利要求1或3或4所述的焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置， 其特征在于所述的夹具和工作台的材料为聚四氟乙烯。
7. 如权利要求l所述的焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置，其特征在于所述的通路判定表包括电源、电阻和电流计，电源正极分别与电阻、 电流计串联，并通过导线与千分尺连接，电源负极通过导线与试样台连接; 电流计内还设有指针。
专利摘要本实用新型公开了一种焊管焊缝区沟槽腐蚀深度测量装置，该测量装置包括千分尺，包括测微螺杆和探针，探针设于测微螺杆的底端，并与测微螺杆连接固定；升降夹紧部件，包括工作台、滑杆和夹具，滑杆设于工作台上，下端与工作台垂直固定；夹具设于滑杆上，一端与滑杆连接，另一端与千分尺夹紧连接；试样台，设于工作台上表面；通路判定表，输入、输出端分别设有导线，并通过导线分别连接到千分尺和试样台。该测量装置通过千分尺直接读数，测量数据准确可靠，并且可以根据需要进行多点测量，取平均值作为数据更加精确；操作简单、无需专业人员，大大缩短了测量周期；另外，该测量装置造价低廉，既节省了测量费用，而且还增加了经济效果。
文档编号G01N17/02GK201069428SQ200720072618
公开日2008年6月4日 申请日期2007年7月19日 优先权日2007年7月19日
发明者炜 王, 钱余海, 齐慧滨 申请人:宝山钢铁股份有限公司