管材单侧腐蚀测试夹具的制作方法

本实用新型涉及管状样品的耐腐蚀性能测试技术领域，尤其涉及一种管材单侧腐蚀测试夹具。

背景技术：

通常测试小直径管状样品在气态腐蚀环境中的耐腐蚀性能时，是将截取的管段样品放置于瓷舟、坩埚或吊篮之中，而后将样品与盛装样品的瓷舟等一同放入测试环境中开展腐蚀试验，测试时样品的内、外表面同时接触腐蚀气氛，同时被腐蚀。

随着技术的发展，在工程应用领域涂层或复合管等内外壁具有不同耐腐蚀性能的管材的应用越来越多，很显然，对于这样的管材，传统的耐腐蚀性能测试方法已经不适用。因为，采涂层或复合管的耐腐蚀层的耐腐蚀性能往往明显高于基体管，双面腐蚀时涂层/耐腐蚀层侧增重很小而基体侧增重很大，采用增重法来衡量涂层/耐腐蚀层的耐腐蚀性能不同试样之间的差异很有可能被基体增重所掩盖，难以做出有效判定。

实际操作中对于仅需考察管材外壁耐腐蚀性能的样品，有时也会采用端塞对管两端封堵后进行测试，这样的处理也存在一些弊端。首先，该方法只能用于管材外侧单面腐蚀；其次，端塞如果采用焊接的方法，焊接很麻烦，难度大而且焊缝形状不规则导致不能很好测量计算表面积会影响最终单位面积腐蚀增重的计算结果，且焊接会影响涂层或复合管外层材料完整性，如果仅采用塞入为保证密封性，对端塞的加工精度又要求很高。

因此对于涂层管或复合管，目前缺少在气态环境中简单方便的进行单面腐蚀的方法。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种实现在气态腐蚀环境中测试管段样品内壁或外壁单侧的抗腐蚀性能的管材单侧腐蚀测试夹具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种管材单侧腐蚀测试夹具，包括用于管材竖直放置的底座、设置在所述底座上端并配合在管材端面的上盖、填充材料；

所述底座、上盖和所述管材的外壁面之间或者所述底座、上盖和所述管材的内壁面之间形成一个密闭空间，所述填充材料填充在所述密闭空间内。

优选地，所述底座包括底板、竖直连接在所述底板上并用于管材套设在其外围的中心柱；

所述上盖上设有与所述中心柱相适配的中心孔，所述上盖通过所述中心孔套设在所述中心柱的上端并配合在所述管材的端面上；

所述密闭空间形成在所述底板朝向所述上盖的表面、中心柱的外周侧面、管材的内壁面以及所述上盖朝向所述底板的表面之间。

优选地，所述底座还包括设置在所述中心柱上并贯穿所述底板的中心通道。

优选地，所述上盖的周缘设有用于卡合到所述管材端口内的凸台。

优选地，所述底板的周缘设有凸出的环形台阶。

优选地，所述中心柱的顶部设有垂直于中心柱的轴向的悬挂孔。

优选地，所述底座包括用于管材置于其上的底板、竖直围接在所述底板周缘并包围在所述管材外围的侧壁；

所述上盖设置在所述侧壁的上端并配合在所述管材的端面上，所述上盖上设有与所述管材内通道相连通的中心孔；

所述密闭空间形成在所述底板朝向所述上盖的表面、侧壁的内周侧面、管材的外壁面以及所述上盖朝向所述底板的表面之间。

优选地，所述上盖的外周侧面与所述侧壁的内周侧面相接。

优选地，所述底板上设有至少一个与所述管材内通道相连通的通孔。

优选地，所述底板上设有凸起至所述管材内的凸台，所述通孔贯穿设置在所述凸台上。

优选地，所述通孔的孔径小于所述管材的内径；或者，所述通孔的外接圆直径小于所述管材内切圆的直径。

优选地，所述上盖朝向所述底板的表面设有用于卡合到管材端口外的定位槽，所述定位槽连通并位于所述中心孔的外围。

优选地，所述侧壁的顶部设有横向贯穿侧壁的内外侧面的悬挂孔。

本实用新型的有益效果：实现在气态腐蚀环境中测试管材(包括小直径管段样品)内壁或外壁单侧的抗腐蚀性能，同时有效保护非测试表面不被腐蚀。操作简便，对管材无破坏，可提升测试结果精度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型第一实施例的管材单侧腐蚀测试夹具的剖面结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例的管材单侧腐蚀测试夹具的剖面结构示意图；

图3是本实用新型第三实施例的管材单侧腐蚀测试夹具的剖面结构示意图；

图4是本实用新型第四实施例的管材单侧腐蚀测试夹具的剖面结构示意图；

图5是本实用新型第五实施例的管材单侧腐蚀测试夹具的剖面结构示意图；

图6是本实用新型第六实施例的管材单侧腐蚀测试夹具的剖面结构示意图；

图7是本实用新型第七实施例的管材单侧腐蚀测试夹具的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型第一实施例的管材单侧腐蚀测试夹具，包括底座10、上盖20以及填充材料30。底座10用于管材1竖直放置其上，上盖20设置在底座10的上端并配合在管材1的端面，以使底座10、上盖20和管材1的外壁面之间形成一个密闭空间，填充材料30填充在密闭空间内。

本实施例中，底座10包括底板11以及竖直连接在底板11上的中心柱12。管材1套设在中心柱12的外围，下端面与底板11的朝向上盖20的表面(上表面)相抵接；上盖20套设在中心柱12上并与管材1的上端面相抵接。中心柱12的外径应远小于管材1的内径，以使中心柱12和管材1的内壁面之间具有足够体积的空间。密闭空间形成在底板11朝向上盖20的表面、中心柱12的外周侧面、管材1的内壁面以及上盖20朝向底板11的表面之间。

底板11的外周尺寸大于管材1设置，使得底板11的表面除了与管材1等形成密闭空间外还留有部分表面可以储存管材1上可能剥落的氧化皮(腐蚀产物)。

其中，上盖20上设有中心孔21，上盖20通过中心孔21套设在中心柱12的上端并配合在管材1的端面上。中心孔21与中心柱12相适配设置，起到有效密封实现密闭空间的封闭性。

上盖20的尺寸(外周尺寸)应略大于管材1，保证上盖20可以覆盖住管材1的上端面。

填充材料30在密闭空间中将其致密填充。该填充材料30可选用al2o3或zro2等不与腐蚀气氛反应的细粉末状物质(陶瓷粉)。

底板11、中心柱12以及上盖20均可对应管材1的外周形状设置，如为圆形或多边形等各种形状。

如图2所示，本实用新型第二实施例的管材单侧腐蚀测试夹具，包括底座10、上盖20以及填充材料30。底座10用于管材1竖直放置其上，上盖20设置在底座10的上端并配合在管材1的端面，以使底座10、上盖20和管材1的外壁面之间形成一个密闭空间，填充材料30填充在密闭空间内。

本实施例中，底座10包括底板11以及竖直连接在底板11上的中心柱12。管材1套设在中心柱12的外围，下端面与底板11的朝向上盖20的表面(上表面)相抵接；上盖20套设在中心柱12上并与管材1的上端面相抵接。密闭空间形成在底板11朝向上盖20的表面、中心柱12的外周侧面、管材1的内壁面以及上盖20朝向底板11的表面之间。

本实施例与上述第一实施例不同的是：中心柱12的顶部设有垂直于中心柱12的轴向的悬挂孔13，用于测试过程中悬挂整个夹具及作为测试样品的管材1。悬挂孔13具体设置在中心柱12穿出上盖20的顶部。

上盖20的设置可参考上述第一实施例相关所述。

进一步地，本实施例中，上盖20的周缘设有凸台22，用于卡合到管材1的端口内，提高上盖20和管材1之间的配合稳定性。

根据需要，底座10的底板11的周缘还可以设有凸出的环形台阶13；环形台阶13的凸出方向与中心柱12在底板11上的凸起方向相同。环形台阶13的设置，可以将测试过程中从管材1上剥落的氧化皮限定在底板11上，不至于掉落到底板11以外区域。

如图3所示，本实用新型第三实施例的管材单侧腐蚀测试夹具，包括底座10、上盖20以及填充材料30。底座10用于管材1竖直放置其上，上盖20设置在底座10的上端并配合在管材1的端面，以使底座10、上盖20和管材1的外壁面之间形成一个密闭空间，填充材料30填充在密闭空间内。

本实施例中，底座10包括底板11以及竖直连接在底板11上的中心柱12。管材1套设在中心柱12的外围，下端面与底板11的朝向上盖20的表面(上表面)相抵接；上盖20套设在中心柱12上并与管材1的上端面相抵接。密闭空间形成在底板11朝向上盖20的表面、中心柱12的外周侧面、管材1的内壁面以及上盖20朝向底板11的表面之间。

本实施例与上述第一实施例不同的是：底座10还包括设置在中心柱12上并贯穿底板11的中心通道14。中心通道14用于测试时腐蚀介质流动方向与沿夹具轴向平行时可从中心通孔14通过，改善腐蚀介质流动对夹具带来的轴向冲击。

本实施例中，底座10的其他设置、上盖20及填充材料30等的设置均可参考上述第一实施例，在此不再赘述。

如图4所示，本实用新型第四实施例的管材单侧腐蚀测试夹具，包括底座10、上盖20以及填充材料30。底座10用于管材1竖直放置其上，上盖20设置在底座10的上端并配合在管材1的端面，以使底座10、上盖20和管材1的外壁面之间形成一个密闭空间，填充材料30填充在密闭空间内。

本实施例在上述第三实施例的基础上，中心柱12的顶部设有垂直于中心柱12的轴向的悬挂孔13，用于测试过程中悬挂整个夹具及作为测试样品的管材1。悬挂孔13具体设置在中心柱12穿出上盖20的顶部，可与中心通道14相连通。

上盖20的周缘设有凸台22，用于卡合到管材1的端口内，提高上盖20和管材1之间的配合稳定性。

底座10的底板11的周缘还可以设有凸出的环形台阶13；环形台阶13的凸出方向与中心柱12在底板11上的凸起方向相同。环形台阶13的设置，可以将测试过程中从管材1上剥落的氧化皮限定在底板11上，不至于掉落到底板11以外区域。

上述第一至第四实施例的管材单侧腐蚀测试夹具均用于管材1外壁面的腐蚀测试。腐蚀测试时，如图1-4所示将管材1放置在底座10上，在管材1和中心柱12之间致密填充不与腐蚀气氛反应的填充材料30，最后安装上盖20，将形成的整体置于气态腐蚀环境中，对管材1的外壁面进行抗腐蚀性能测试。

如图5所示，本实用新型第五实施例的管材单侧腐蚀测试夹具，包括底座40、上盖50以及填充材料60。底座40用于管材2竖直放置其上，上盖50设置在底座40的上端并配合在管材2的端面，以使底座40、上盖50和管材2的内壁面之间形成一个密闭空间，填充材料60填充在密闭空间内。

本实施例中，底座40包括底板41以及竖直围接在底板41周缘的侧壁42。管材2置于底座40之中并放置在底板41上，下端面与底板41的朝向上盖50的表面(上表面)相抵接；上盖50设置在侧壁42的上端并配合在管材2的端面上，与管材2的端面相抵接。侧壁42包围在管材2的外围。密闭空间形成在底板41朝向上盖50的表面、侧壁42的内周侧面、管材2的外壁面以及上盖50朝向底板41的表面之间。

上盖50上设有与管材2的内通道相连通的中心孔51，从而使管材2的内壁面露出，用于腐蚀性能测试。对于圆形的中心孔51和圆形的管材2，中心孔51的内径小于管材2的内径；对于非圆形的管材2(如多边形)，中心孔51的内径小于管材2的内切圆直径。

具体地，底座40的底板41的外周尺寸大于管材2的内径，以使其周缘上的侧壁42和管材2的外壁面之间具有足够体积的空间作为密闭空间，填充材料60致密填充其中。

侧壁42的高度大于管材2的轴向长度设置。优选地，上盖20配合在侧壁42的内侧。上盖20的外周尺寸与侧壁42的内周尺寸相适配设置，以使上盖20的外周侧面与侧壁42的内周侧面相接，起到有效密封实现密闭空间的封闭性。

进一步地，底板41上设有至少一个与管材2的内通道相连通的通孔43。中心孔51、管材2内通道和通孔43依次连通，腐蚀气体通过中心孔51和通孔43进入管材2内，与管材2的内壁面充分接触。

本实施例中，底板41上设置一个通孔43。对于圆形的通孔43和管材2，通孔43的孔径小于管材2的内径；对于非圆形(如多边形)的通孔43和管材2，通孔42的外接圆直径小于管材2内切圆的直径。通孔43尺寸小于管材2内尺寸的设置，使得底板41朝向上盖50的表面还留有部分表面可以储存管材2上可能剥落的氧化皮。

作为优选，通孔42的尺寸(内径或外切圆)为管材2内尺寸(内径或内切圆)的1/2。

填充材料60在密闭空间中将其致密填充。该填充材料60可选用al2o3或zro2等不与腐蚀气氛反应的细粉末状物质。

如图6所示，本实用新型第六实施例的管材单侧腐蚀测试夹具，包括底座40、上盖50以及填充材料60。底座40用于管材2竖直放置其上，上盖50设置在底座40的上端并配合在管材2的端面，以使底座40、上盖50和管材2的内壁面之间形成一个密闭空间，填充材料60填充在密闭空间内。

底座40、上盖50以及填充材料60的设置均参考上述第五实施例。与上述第五实施例不同的是：底板41上设置多个间隔分布的通孔43。对于圆形的通孔43和管材2，所有通孔43的孔径小于管材2的内径；对于非圆形(如多边形)的通孔43和管材2，所有通孔42的外接圆直径小于管材2内切圆的直径。

如图7所示，本实用新型第七实施例的管材单侧腐蚀测试夹具，包括底座40、上盖50以及填充材料60。底座40用于管材2竖直放置其上，上盖50设置在底座40的上端并配合在管材2的端面，以使底座40、上盖50和管材2的内壁面之间形成一个密闭空间，填充材料60填充在密闭空间内。

底座40、上盖50以及填充材料60的设置均参考上述第五或第六实施例。

进一步地，本实施例中，底板41上设有凸起至管材2内的凸台44，通孔43贯穿设置在凸台44上。凸台44的设置使得凸台44的外围形成有一环形凹槽，从管材2内壁面上剥落的氧化皮可以被限定在环形凹槽内，避免通过通孔43掉出底座40。通孔43可以是图5所示的一个或图6所示的多个。

另外，上盖50朝向底板11的表面还设有定位槽52，定位槽52位于中心孔51的外围并与中心孔51相连通。该定位槽52用于卡合到管材2的端口外，提高上盖50与管材2的配合稳定性。

根据需要，底座40的侧壁42的顶部可设有横向贯穿侧壁42的内外侧面的悬挂孔45，用于测试过程中悬挂整个夹具及作为测试样品的管材2。悬挂孔45具体设置在侧壁42的位于上盖50上方的顶部。

上述第五至第七实施例的管材单侧腐蚀测试夹具均用于管材2内壁面的腐蚀测试。腐蚀测试时，如图5-7所示将管材2放置在底座40内，在管材2和侧壁42之间致密填充不与腐蚀气氛反应的填充材料60，最后安装上盖50，将形成的整体置于气态腐蚀环境中，对管材2的内壁面进行抗腐蚀性能测试。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。