本发明属于金属腐蚀与防锈技术领域，特别是涉及一种加速腐蚀试验装置及其使用方法。
背景技术：
在金属腐蚀与防锈保护技术研究过程中，为缩短研究和评价时间，一般使用试验室加速腐蚀的方法来模拟实际应用过程中金属的腐蚀情况与防锈保护效果。常用的加速腐蚀方法有气相缓蚀能力（gb/t16267）、接触腐蚀（gb/t16266）、气相防锈甄别试验（qb/t1319）、湿热试验（gb/t2361）、中性盐雾试验（gb/t10125）等。这些方法各从某些角度来模拟对金属的加速腐蚀，如为确定气相防锈能力，采用气相缓蚀能力和气相防锈甄别试验方法；为确定与金属直接接触的材料在接触金属时是否有腐蚀影响，采用接触腐蚀方法评价；为确定在高温高湿条件下防锈材料对金属的保护效果，采用湿热试验方法；为确定金属材料或防锈包装件在沿海或海上有盐分存在情况下金属的耐蚀性或防锈材料的保护效果，采用盐雾试验进行评价等。这些方法在研究海边大气腐蚀，或海边金属材料防锈包装效果时，与现场大气条件相比均不是很适合，海边大气的特点一般为高温、高湿和含盐，除上述盐雾试验外，均未考虑氯离子的腐影响，因此腐蚀条件不一致；而盐雾试验是连续喷含盐液滴，与海边大气的物理状态不一致，从而导致腐蚀机理也有所差异，并且中性盐雾试验的温度35℃，未体现出高温特点，因此在研究热带海洋性环境中金属的腐蚀与防锈保护技术时，目前尚无体现高温、高湿和含盐条件，且和海边大气物理状态较为一致的加速腐蚀试验方法。
技术实现要素：
本发明的目的是针对金属材料和防锈包装件在近海高温、高湿和含盐的大气条件下，研究金属腐蚀与防锈保护技术时，提供一种更加接近现场大气状态和腐蚀条件的试验室加速腐蚀试验装置及其使用方法，从而在评价金属材料耐蚀性、防锈包装材料的保护效果或防锈包装件的防锈期时，更加接近现场实际条件，使研究结果更加科学、可靠。
本发明的技术方案是；一种加速腐蚀试验装置，包括供气装置、恒温装置、腐蚀气氛发生装置、检测装置和废气处理装置组成；所述供气装置、腐蚀气氛发生装置、检测装置、废气处理装置依次连接，腐蚀气氛发生装置和检测装置置于恒温装置中。
进一步，供气装置由气源、空气流量计组成，气源为空压机产生的压缩空气或其他气体发生装置产生的空气；空气经气源进入转子流量计，然后以40ml/min～400ml/min的流速进入腐蚀气氛发生装置。
进一步，恒温装置由带有水浴加热槽或孔的恒温水浴设备组成，能为腐蚀气氛发生装置和检测装置提供40℃～60℃范围的稳定温度控制，腐蚀气氛发生装置和检测装置置于恒温水浴设备中后，露出恒温水浴设备部分的高度为总高度的1/3-1/2。
进一步，腐蚀气氛发生装置由两个容量为1l的第一广口瓶和第二广口瓶组成，第一广口瓶内装有300ml-600ml的去离子水，第二广口瓶内装有200ml-600ml的盐水，该盐水是ph为7±0.5、质量分数为2%-20%的氯化钠水溶液，或为实际海水；两个瓶口均盖有预装进气管和出气管的橡胶塞，进气管瓶内部分管口均位于广口瓶内距瓶底20mm±10mm高度处，出气管瓶内部分管口均位于距广口瓶橡胶塞底部20mm-40mm之间；由供气装置过来的空气依次经过去离子水瓶进气管、去离子水、去离子水瓶出气管、盐水瓶进气管、盐水、盐水瓶出气管后进入检测装置。
进一步，检测装置为盖有预装进气管和出气管橡胶塞、容量为1l的第三广口瓶，进气管瓶内部分管口位于广口瓶内距瓶底20mm±10mm高度处，出气管瓶内部分管口位于距广口瓶橡胶塞底部20mm-40mm之间；由腐蚀气氛发生装置过来的气体经由进气管进入第三广口瓶，从出气管排出至废气处理装置；橡胶塞底部有固定有不锈钢或涂塑挂钩。
进一步，废气处理装置由一个容量为1l的第四广口瓶组成，瓶内置有300ml-600ml去离子水，瓶口盖有预装进气管和出气管的橡胶塞，进气管瓶内部分管口位于广口瓶内距瓶底20mm±10mm高度处，出气管瓶内部分管口位于距广口瓶橡胶塞底部20mm-40mm之间；由检测装置过来的废气经由进气管进入去离子水，从出气管排出至大气。
本发明还提供该装置的使用方法；该装置放置在温度为20℃-30℃且无腐蚀性气氛的试验室室内环境中，空气由供气装置进入放置在恒温装置上的腐蚀气氛发生装置中，形成腐蚀气体，该气体进入检测装置中形成恒温、高湿和含盐的腐蚀环境，将金属材料或防锈包装件以一定方式置于检测装置中，以一定条件运行一段时间后取出评价锈蚀情况；由检测装置出来的废气经废气处理装置处理后排入空气中。
进一步，金属材料是指表面根据试验目的进行处理的金属，包括原始或经防锈油、防锈液、清洗剂处理的金属。
进一步，防锈包装件是指金属件表面经过或未经过清洁、防锈处理后，采用包装材料进行包装的金属件。
进一步，将金属材料或防锈包装件吊挂于检测装置中，当尺寸过大不适合吊挂时，斜立在检测装置内；试验时由供气装置连续供气、恒温装置持续恒温至试验结束；或以供气装置连续供气8小时同时恒温装置持续恒温8小时，之后停止供气和恒温16小时为一周期，进行所需周期的试验。
本发明的有益效果是；在广口瓶的底部放入盐水溶液，利用恒温水浴装置进行加热、恒温，既保证了原高温、高湿的腐蚀条件，又增加了含盐气氛，符合海边高温、高湿和含盐的大气腐蚀条件；同时在检测装置中无可见盐雾或液滴，氯离子分散在大气中，与现场氯离子的存在方式相同，在腐蚀机理方面与现场情况一致；连续通气保证了系统不断有氧气存在，体现了现场盐分与氧气共存的情况；通过调整温度、通气速度，可以模拟不同地理区域海边的腐蚀条件，以及根据试验需要调整加速倍率（时间），为评价不同材料提供灵活、可调的试验条件；方法简单易行、操作安全，不会对环境产生不良影响。
本发明可广泛用于金属材料耐蚀性评价，防锈油、防锈液的保护效果评价，气相防锈包装材料保护效果的评价，防锈包装件防锈期的研究评价，不同防锈包装方式间效果的比对，以及涂镀层的防护效果分析等。
附图说明
图1是加速腐蚀试验装置的示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
如图1所示，一种加速腐蚀试验装置，包括供气装置、恒温装置、腐蚀气氛发生装置、检测装置和废气处理装置组成；所述供气装置、腐蚀气氛发生装置、检测装置、废气处理装置依次连接，腐蚀气氛发生装置和检测装置置于恒温装置中；
供气装置由气源1、空气流量计2组成，气源1为空压机产生的压缩空气或其他气体发生装置产生的空气；空气经气源1进入转子流量计2，然后以40ml/min～400ml/min的流速进入腐蚀气氛发生装置；
恒温装置由带有水浴加热槽或孔的恒温水浴设备3组成，能为腐蚀气氛发生装置和检测装置提供40℃～60℃范围的稳定温度控制，腐蚀气氛发生装置和检测装置置于恒温水浴设备3中后，露出恒温水浴设备3部分的高度为总高度的1/3-1/2；
腐蚀气氛发生装置由两个容量为1l的第一广口瓶4和第二广口瓶5组成，第一广口瓶4内装有300ml-600ml的去离子水，第二广口瓶5内装有200ml-600ml的盐水，该盐水是ph为7±0.5、质量分数为2%-20%的氯化钠水溶液，或为实际海水；两个瓶口均盖有预装进气管和出气管的橡胶塞，进气管瓶内部分管口均位于广口瓶内距瓶底20mm±10mm高度处，出气管瓶内部分管口均位于距广口瓶橡胶塞底部20mm-40mm之间；由供气装置过来的空气依次经过去离子水瓶进气管、去离子水、去离子水瓶出气管、盐水瓶进气管、盐水、盐水瓶出气管后进入检测装置；
检测装置为盖有预装进气管和出气管橡胶塞、容量为1l的第三广口瓶6，进气管瓶内部分管口位于广口瓶内距瓶底20mm±10mm高度处，出气管瓶内部分管口位于距广口瓶橡胶塞底部20mm-40mm之间；由腐蚀气氛发生装置过来的气体经由进气管进入第三广口瓶6，从出气管排出至废气处理装置；橡胶塞底部有固定有不锈钢或涂塑挂钩；
废气处理装置由一个容量为1l的第四广口瓶7组成，瓶内置有300ml-600ml去离子水，瓶口盖有预装进气管和出气管的橡胶塞，进气管瓶内部分管口位于广口瓶内距瓶底20mm±10mm高度处，出气管瓶内部分管口位于距广口瓶橡胶塞底部20mm-40mm之间；由检测装置过来的废气经由进气管进入去离子水，从出气管排出至大气。
本发明还提供该装置的使用方法；该装置放置在温度为20℃-30℃且无腐蚀性气氛的试验室室内环境中，空气由供气装置进入放置在恒温装置上的腐蚀气氛发生装置中，形成腐蚀气体，该气体进入检测装置中形成恒温、高湿和含盐的腐蚀环境，将金属材料或防锈包装件以一定方式置于检测装置中，以一定条件运行一段时间后取出评价锈蚀情况；由检测装置出来的废气经废气处理装置处理后排入空气中。
金属材料是指表面根据试验目的进行处理的金属，包括原始或经防锈油、防锈液、清洗剂处理的金属；防锈包装件是指金属件表面经过或未经过清洁、防锈处理后，采用包装材料进行包装的金属件。
将金属材料或防锈包装件吊挂于检测装置中，当尺寸过大不适合吊挂时，斜立在检测装置内；试验时由供气装置连续供气、恒温装置持续恒温至试验结束；或以供气装置连续供气8小时同时恒温装置持续恒温8小时，之后停止供气和恒温16小时为一周期，进行所需周期的试验。
在广口瓶的底部放入盐水溶液，利用恒温水浴装置进行加热、恒温，既保证了原高温、高湿的腐蚀条件，又增加了含盐气氛，符合海边高温、高湿和含盐的大气腐蚀条件；同时在检测装置中无可见盐雾或液滴，氯离子分散在大气中，与现场氯离子的存在方式相同，在腐蚀机理方面与现场情况一致；连续通气保证了系统不断有氧气存在，体现了现场盐分与氧气共存的情况；通过调整温度、通气速度，可以模拟不同地理区域海边的腐蚀条件，以及根据试验需要调整加速倍率（时间），为评价不同材料提供灵活、可调的试验条件；方法简单易行、操作安全，不会对环境产生不良影响。
实施例2；
为评价气相防锈纸对钢板在沿海地区储存时的防锈保护效果，采用如下加速腐蚀试验方法进行试验。以空压机出来的压缩空气为气源1，将压缩空气连接到控制范围为40ml/min-400ml/min的空气转子流量计2入口端，出口端通过软管连接到装有500ml去离子水、容量为1l的第一广口瓶4上，瓶口有橡胶塞密封，塞上预置有进气管和出气管，进气管在瓶内部分的管口位于距离瓶底约20mm高度，出气管瓶内部分管口距离橡胶塞底部约30mm。转子流量计2出口通过软管连接在第一广口瓶4进气口，出气口通过软管与另一相同具有橡胶塞、进出气管的第二广口瓶5进气管口连接，后者瓶内装有500ml质量分数为10%、ph为7.0的氯化钠水溶液，这两个广口瓶组成腐蚀气氛发生装置。另取一带有橡胶塞及进、出气口的第三广口瓶6作为检测装置，瓶内部分的进气管口、出气管口距离瓶底和橡胶塞底部的距离分别为20mm和30mm，橡胶塞底部带有由不锈钢丝制成的挂钩，将腐蚀气氛发生装置中装有盐水的第二广口瓶5出气管口与本广口瓶进气管口用胶管连接，挂钩上吊挂采用气相防锈纸包裹的退火板，出气口采用胶管与装有500ml去离子水并带有进、出气管与橡胶塞的1l第四广口瓶7上的进气管口连接，瓶内进、出气管口分别距瓶底和橡胶塞底20mm和30mm，第四广口瓶7为废气处理装置，用于吸收氯离子。将第一、二、三广口瓶置于恒温水浴设备3内，每个广口瓶露出恒温水浴设备3的高度为瓶总高度的1/2，控制水浴温度为50℃。通过调整转子流量计2使进入第一广口瓶4的空气流量为200ml/min，试验装置放在室温为20℃-25℃的试验室内，开始试验，期间连续通气和控制水浴温度在50℃，进行9天的试验。到达日期后取出防锈包装件，打开气相防锈纸，观察退火板锈蚀情况。
实施例3；
为评价某国外镀铝锌板在沿海地区暴露时的耐蚀性，采用如下加速腐蚀试验方法进行评价。以电动微型空气压缩泵输出的空气为气源1，将压缩空气连接到控制范围为10ml/min-100ml/min的空气转子流量计2入口端，出口端通过软管连接到装有300ml去离子水、容量为1l的第一广口瓶4上，瓶口有橡胶塞密封，塞上预置有进气管和出气管，进气管在瓶内部分的管口位于距离瓶底约10mm高度，出气管瓶内部分管口距离橡胶塞底部约40mm。转子流量计2出口通过软管连接在第一广口瓶4进气口，出气口通过软管与另一相同具有橡胶塞、进出气管的第二广口瓶5进气管口连接，后者瓶内装有200ml质量分数为20%的氯化钠水溶液，这两个广口瓶组成腐蚀气氛发生装置。另取一带有橡胶塞及进、出气口的第三广口瓶6作为检测装置，瓶内部分的进气管口、出气管口距离瓶底和橡胶塞底部的距离分别为10mm和40mm，橡胶塞底部带有由涂塑钢丝制成的挂钩，将腐蚀气氛发生装置中装有盐水的第二广口瓶5出气管口与本广口瓶进气管口用胶管连接，挂钩上吊挂规格为25mm*50mm的镀铝锌板，出气口采用胶管与装有600ml去离子水并带有进、出气管与橡胶塞的1l第四广口瓶7上的进气管口连接，瓶内进、出气管口分别距瓶底和橡胶塞底10mm和40mm，第四广口瓶7为废气处理装置，用于吸收氯离子。将第一、二、三广口瓶置于恒温水浴设备3内，每个广口瓶露出恒温水浴设备3的高度为瓶总高度的1/3，控制水浴温度为40℃。通过调整转子流量计2使进入第一广口瓶4的空气流量为40ml/min，开始试验，期间控制8小时通气和水浴温度在40℃，之后16小时停止通气和加温，总计24小时为一个周期，进行15个周期的试验。试验结束后取出镀铝锌板，观察锈蚀情况。
实施例4；
为评价某硅钢板采用缠绕包装后在沿海地区存放时的防锈保护效果，采用如下加速腐蚀试验方法进行评价。以电动微型空气压缩泵输出的空气为气源1，将压缩空气连接到控制范围为60ml/min-600ml/min的空气转子流量计2入口端，出口端通过软管连接到装有600ml去离子水、容量为1l的第一广口瓶4上，瓶口有橡胶塞密封，塞上预置有进气管和出气管，进气管在瓶内部分的管口位于距离瓶底约30mm高度，出气管瓶内部分管口距离橡胶塞底部约20mm。转子流量计2出口通过软管连接在第一广口瓶4进气口，出气口通过软管与另一相同具有橡胶塞、进出气管的第二广口瓶5进气管口连接，后者瓶内装有600ml湛江区域海水，这两个广口瓶组成腐蚀气氛发生装置。另取一带有橡胶塞及进、出气口的第三广口瓶6作为检测装置，瓶内部分的进气管口、出气管口距离瓶底和橡胶塞底部的距离分别为30mm和20mm，橡胶塞底部带有由涂塑钢丝制成的挂钩，将腐蚀气氛发生装置中装有盐水的第二广口瓶5出气管口与本广口瓶进气管口用胶管连接，瓶内斜立采用防锈拉伸膜缠绕的规格为30mm*100mm的硅钢板，出气口采用胶管与装有300ml去离子水并带有进、出气管与橡胶塞的1l第四广口瓶7上的进气管口连接，瓶内进、出气管口分别距瓶底和橡胶塞底30mm和20mm，第四广口瓶7为废气处理装置，用于吸收氯离子等腐蚀气氛。将第一、二、三广口瓶置于恒温水浴设备3内，每个广口瓶露出水浴锅的高度为瓶总高度的1/2，控制水浴温度为60℃。通过调整转子流量计2使进入第一广口瓶4的空气流量为400ml/min，开始试验，连续通气和恒温在60℃，进行7天的试验。试验结束后取出硅钢板，观察锈蚀情况。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。