专利名称：一种在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及气氛中腐蚀疲劳领域，具体为一种在腐蚀疲劳过程中实现控温控
湿设备，可单独用于腐蚀实验过程中x寸腐蚀试样所处环境控温控湿，设，制部
分可以用于其他领域，实现控制其他参数要求。
背景技术：
目前，腐鹏劳技术主要是在液体介质环境中实现，M将试样腐蚀段密封 于尺寸，密封完好的腐蚀疲劳箱内，箱子留有介质循环进出口，再将试样固定 在拉伸禾几或疲劳禾;U:，实现疲劳或拉伸的同时，利用介质的循环流动实！Li式样腐 蚀部位处于接近直定的温度和恒定介质浓度，实现实验目的。
对于金属构件在各种大气中发生腐蚀现象，除了采用现场挂片的方法，国内 外学者也采用实验室加速腐蚀的方法进行评定，这种方法一般是在恒温恒湿不受 任何应力的实验斜牛下进行，會的多在短时间内模拟得到金属构件在将来的服役大 气环境中的腐蚀性能。当要在气氛中进行腐蚀疲劳实验，并要求试样腐蚀段处于 一定的湿度、纟，范围时，目前还没有很好的方^*实现。
为评定存在载荷及大气腐蚀同时作用环境下金属构件的性能，许多国内外学 者采用先在实验室无载荷条件下模拟田园气候、工业气候、海岸气候等各种大气 腐蚀环境或不同气候的复合气氛，对金属试样进行加速腐蚀，或先进行大气暴晒， 然后再对试样进行疲劳或拉伸实验，评定金属腐蚀后的力学性能。这种方法虽然 能获得一些结果，但受实验剝牛限制只ME本该同时作用的力学和化学(包括电 化学)过程分开先后完成，其结果必然与实际瞎况有较大差别。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在腐蚀疲劳过程中实现自动控温控湿设备，使得 在实验室模拟金属构件力喊时在各种不同腐蚀气氛中的腐蚀疲劳实验成为可能， 并在一定的驗、湿度环境中进行，对开展各种气候中材料的腐蚀疲劳研究，加 载腐蚀研究，提高我国材料构件的服役安全性，可靠性和经济性有重要意义。本发明的技术方案如下
一种在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，该设备核心部分为控帝瓶，控制 柜上安装有开关继电器和时间继电器，时间继电器与开关继电器数目相同，时间 继电器控制开关继电器的工作和关闭时间，并且时间可调，即一个开关继电器和 一个时间继电器为一组，称之为继电器组，开关继电器外接附属设备。开关继电 器控制夕港附属设备的启动/关闭，时间继电器控制外接设备的工作时间与关闭时 间；每组继电器又配一个继电器组开关，可任意选择开启所需继电器组，控帝瓶 供电由控制柜电源开关控制。
所述的在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，控制柜上安装有3个以上开关 继电器和3个以上时间继电器。
所述的在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，每个开关继电器与一外M^ 相连，MiW外J鎌座供电控制实5舰外接设备的工作/关闭控制。
所述的在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，外擞菌座安装在控制柜里面， 或者安装在控制柜外部。
所述的在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，外樹垂座上分别接有附属设备: 空气压縮机、雾化器或加热装置。
所述的在腐蚀疲劳过程中实现控，湿设备，控制雾化器的继电器组打开， 雾化器^7乂雾；之后控制空气压縮机的继电器组打开，空气压縮机工作，将雾化 器生成的雾吹入腐蚀箱内，实现腐蚀箱内湿度维持稳定；同样，控制加热装置的 继电器组打开，加热，开始工作，实现腐蚀箱内，保持g定。
所述的在腐蚀疲劳过程中实现控^湿设备，控制柜上设置手动/自动控制开 关，手动/自动控制开关的选择档控制继电器组的工作，选择手动档，控制雾化器、 空气压縮机和加热装置的继电器组同时工作；选择自动档，控制雾化器、空气压 縮机和加热装置的继电器组依次循环工作。
本发明的有益效果是
1、本发明设备的核心部件是控制柜，控制柜由开关继电器和时间继电器所 组成的继电器组，以及继电器组开关、手动/自动控制开关、电源开关以及输出插 座安装而成。开关继电器实现外接设备的自动开关控制，同时时间继电器实现外 接设备工作/关闭的时间控制。自动开关档能实5]^卜接设备的依次循环工作，手动 开关档能实现夕港设备同时工作。通过这些功能可以选择所需的增湿和升温设备，
4通过调控这些设备的工作/关闭时间来实现腐蚀疲劳箱内控温控湿。
2、 本发明操作方便，简单。附属设备并不固定在控制柜上，方便组装和拆 卸。该控制柜可以与任何设备相连，用于其他用途，满足所需。控制柜上继电器 组的数目不限定，可以根据需要增加继电器组数目。
3、 本发明自动和手动可根据需要选择。选择自动档时，继电器组依次工作，
这样附属设备也依次循环工作；选择手动档时，继电器组同时工作。若不需其中 一个或几个附属设备工作，可将其对应的继电器组开关关闭，即达目的，并不影 响自动或手动功能。
图1.控审瓶示意图。
图2.腐蚀疲劳工作示意图。
图3.控制柜电路图。
图4.耐候钢腐蚀疲劳极化曲线。
图5.耐候钢腐蚀疲劳阻抗谱。
图6.耐候钢腐蚀疲劳锈层截面扫描照片(试样下部)。
图7.耐候钢腐蚀疲劳锈层截面扫描照片(试样中部)。
图中，1开关继电器；2时间继电器；3继电器组开关；4柜锁；5手动/自动
控制开关；6电源开关；7控制柜输出端电源线开孔；8外电源通过 L; 9控制柜
箱体；10 (外接)插座；11腐蚀疲劳箱；12雾化器；13空气压縮机；14加热 装置(热吹风或热电偶)；15加载系统；16疲劳机控制系统；17试样；18控制
柜。
具体实 式
实施例1控制柜的组装
本发明在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，制作一控制柜(图1)，控制柜
内安装3个开关继电器1，它们分别控制磁控空气压縮机13、雾化器12和加热 装置14的启动和关闭；还设有3个时间继电器2，它们分别控制3个开关继电 器1的工作时间，从而实现控制磁控空气压縮机13、雾化器12和加热装置14 的工作时间和关闭时间。由开关继电器1和时间继电器2组成继电器组。控制柜 有自动和手动功能，手动/自动控制开关控制继电器组的工作(供电)，当选择自 动时，手动/自动控帝岍关依次给继电器组供断电，实现磁控空气压縮机13、雾化器12和加热装置14的相继f盾环工作及工作一定时间；当选择手动功能时，手
动/自动控制开关给继电器组同时供断电，磁控空气压縮机13、雾化器12和加热 装置14可以独立工作或同时工作，或两两工作。在控制柜箱体9上设置继电器 组开关3、柜锁4、手动/自动控制开关5、电源开关6，涂漆板制作控制柜箱体9。
这样，根据腐蚀疲劳箱内的温度、湿度值，可以控制磁控空气压縮机13、雾 化器12和加热装置14的工作时间，再可以通过硅胶管把附属设备工作时产生的 水雾和热气流引入腐1:蜋劳箱内，实现腐蚀疲劳过程中的、鹏湿度可控。控制柜 内开关继电器1有插座10夕卜接，可以引出插排，在插排上可以根据需要增加减 少设备，这样又可以实现控制多个设备的工作。
实施例2经济型MnCu耐候钢(申请号200510045624.6;公开号 CN1800428A)的腐蚀疲劳
1、 如图2所示，控制柜18ffi3lH个插座分别接通磁控空气压縮机13、雾 化器12、加热装置14 (热吹风或热电偶)。
2、 如图2所示，疲劳机控制系统16通过加载系统15X寸腐蚀疲劳箱11内的 试样17施加循环载荷。同时，外电源通过孔8对控制柜供电；受继电器组控制 的输出电流由穿过控制柜输出端电源线开孔7的导线供给附属设备。
3、 如图3所示，合上电源开关6 (K1)，输入信号经过手动/自动控制开关 5控制到达继电器组；合上继电器组开关3 (K2、 K3或K4)继电器组开始工作， 同时输出信号给磁控空气压縮机13、雾化器12和加热装置14，交流电源导通， 开始工作。手动/自动控制开关5选择手动时，输入信号通31H个继电器组同时给 磁控空气压縮机13、雾化器12和加热装置14输出信号导通交流电源，设备同 时工作；手动/自动控制开关5选择自动时，输入信号依次通ilH个继电器组并依 次给磁控空气压縮机13、雾化器12和加热驢14输出信号导通交流电源，设 备依次循环工作。本发明中，可以M:控帝啦时序电路的控制，空气压縮机13、 雾化器12和加热装置14依次f盾环或同时工作。
4、 首先，第一组继电器开始工作，控制雾化器12工作在广口瓶内产生7jC雾; 之后，第二组继电器工作，控制磁控空气压縮机13工作，产生气箭uM硅胶管
将广口瓶内的7jC雾吹入腐蚀疲劳箱11内，调节试样环境的湿度；第三组继电器
控制加热装置14 (热吹风或热电偶)工作，将热风通过硅胶管导入腐蚀疲劳箱 11内，调节箱内温度。5、 禾佣制备的控温控湿设雜制腐蚀疲劳箱11内的 驢为室温(25-30°0， 相X^tM度70-80%时，加载最大应力o隨:250MPa，应力比R=0.05，频率F=1 Hz，
循环1819875次，并同步在模拟海岸气候中经过60周次干湿交替腐蚀后，观, MnCu耐候钢腐蚀疲劳极化曲缀图4)、阻抗谱(图5)。
6、 图4、图5结果显示，利用制备的控温控湿设备进行钢的腐蚀疲劳实验， 测试所得曲线光滑，结果稳定。
7、 图6、图7结果显示，利用制备的控温控湿设备进行钢的腐蚀疲劳实验， 测试锈层截面扫描照片能很好的表明应力对试样锈层的影响，锈层在力的作用下 部分外锈层与内锈层分离，此时内锈层对耐候钢的抗腐蚀性起重要作用。
权利要求
1、一种在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，其特征在于该设备核心部分为控制柜，控制柜上安装有开关继电器和时间继电器，时间继电器与开关继电器数目相同，一个开关继电器和一个时间继电器构成继电器组，开关继电器外接附属设备。
2、 按照权利要求1所述的在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，其特征在 于控制柜上安装有3个以上开关继电器和3个以上时间继电器。
3、 按照权利要求1所述的在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，其特征在 于每个开关继电器与一外樹i座相连。
4、 按照权利要求3所述的在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，其特征在于.-外Sli座安装在控制柜里面，或者安装在控制柜外部。
5、 按照权利要求3所述的在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，其特征在于外f封垂座上分别接有附属设备空气压縮机、雾化器或加热装置。
6、 按照权利要求1所述的在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，其特征在 于控制柜上设置手动/自动控制开关。
7、 按照权利要求6所述的在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，其特征在于手动/自动控制开关与继电器组相连。
全文摘要
本发明涉及气氛中腐蚀疲劳领域，具体为一种在腐蚀疲劳过程中实现控温控湿设备，也可单独用于腐蚀实验过程中对腐蚀试样所处环境控温控湿，设备控制部分可以用于其他领域，实现控制其他参数要求。该设备的核心部件是控制柜，控制柜由开关继电器和时间继电器所组成的继电器组，以及继电器组开关、手动/自动控制开关、电源开关以及输出插座安装而成。开关继电器实现外接设备的自动开关控制，同时时间继电器实现外接设备工作/关闭的时间控制。自动开关档能实现外接设备的依次循环工作，手动开关档能实现外接设备同时工作。本发明通过这些功能可以选择所需的增湿和升温设备，通过调控这些设备的工作/关闭时间来实现腐蚀疲劳箱内控温控湿。
文档编号G01N17/00GK101620061SQ200810146899
公开日2010年1月6日 申请日期2008年8月28日 优先权日2008年7月2日
发明者崔学顺, 伟 柯, 雷 王, 董俊华, 韩恩厚 申请人:中国科学院金属研究所