一种模拟金属材料加速腐蚀的试验装置的制作方法

本实用新型属于金属材料试验装置技术领域，更具体地说，涉及一种模拟金属材料加速腐蚀的试验装置。

背景技术：

由于磷、铜、铬、镍等微量元素的添加，耐候钢表面形成致密且附着性很强的保护膜，阻碍腐蚀性大气、水、氧往基体内侵蚀，减缓锈层的纵深发展，腐蚀速度大大降低，耐大气腐蚀性能较碳钢有了2-8倍的提升，广泛应用于铁道车辆、集装箱、塔架、桥梁等领域。

耐候钢的耐大气腐蚀性能的评估方法主要有两种：自然环境下的暴露试验和室内加速腐蚀试验。大气暴露试验能够真实反映出实际环境，数据直观、可靠，但是试验周期长，试验区域性强，试验结果是多种因素共同作用的反映，不利于试验结果的推广和应用。室内加速试验可以在保证不改变产品失效机理的前提下，通过强化试验条件，使受试产品加速失效，以便在较短时间内获得更多信息，来评估产品在正常条件下的可靠性或寿命指标。

由于雨雾的影响，暴露在空气中的耐候钢，表面能形成一种水膜，并发生电化学腐蚀。受光照、大气组分、温度、湿度等因素的共同影响，这层水膜有一个由厚变薄、由湿变干的周期性循环过程。这就要求加速腐蚀试验装置能够重复性模拟试样上水膜的干湿交替过程。周期浸润腐蚀试验箱可以自由控制温度、湿度、腐蚀介质浓度等环境因素，因此具有“湿润、干燥”的循环过程，是模拟干湿交替大气环境的最有效的一种室内加速腐蚀试验装置。

经检索，关于金属材料的室内加速腐蚀试验装置已有大量专利公开，如中国专利申请号为：2019210762531，发明创造名称为：一种采用升降装置实现试样的干湿交替的装置，该申请案公开了一种采用升降装置实现试样的干湿交替的装置，但样品悬挂平台只安装了一根升降杆，如果每次试验的试样数量并不相同，在重力的作用下，样品悬挂台会发生一定倾斜，导致浸润时间缩短，试验结果重现性降低。

又如中国专利申请号为：2011201205176，发明创造名称为：一种采用转轮装置实现试样的周期浸润的设备，该申请案公开了一种采用转轮装置实现试样的周期浸润的设备，通过在线红外测温仪检测试样表面温度，计算机系统根据传输过来的温度控制红外灯频率，已达到精确控制试样表面温度。但试验过程中，相邻试样较近的距离，会使得温度的频繁调节，导致较大的温度差，且温度差一直处于变动中。

上述方案均不失为对金属材料的室内加速腐蚀试验装置的良好探索，但仍有进一步优化的空间，本行业对金属材料的室内加速腐蚀试验装置的探索也从未停止。

技术实现要素：

1、要解决的问题

本实用新型旨在提供一种评估金属材料在模拟大气腐蚀环境中耐蚀性的试验装置，对金属在工业大气、海洋大气等环境下的腐蚀行为与规律亦有较好的加速性与重现性，对研究、预测金属材料的长期腐蚀行为提供指导。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

本实用新型的一种模拟金属材料加速腐蚀的试验装置，包括试验箱体和与试验箱体相连的尾气处理单元，其中试验箱体内部设置有多个转盘，每个转盘的下部均设置有一个液槽，液槽的底部设置有加热管，其中多个转盘的中心通过连接轴相连，且连接轴与电机相连，所述转盘上环绕周向均匀间隔设置有多个试样夹，试验箱体上与转盘上部相对应的位置设置有红外烘烤灯。

作为本实用新型更进一步的改进，还包括设置在试验箱体一侧的控制箱体，控制箱体内部上侧设置有计算机控制单元，且控制箱体内部下侧还设置有电机和耐腐蚀泵，其中电机和耐腐蚀泵均与计算机控制单元电连接。

作为本实用新型更进一步的改进，加热管、红外烘烤灯也分别与计算机控制单元电连接。

作为本实用新型更进一步的改进，控制箱体上与计算机控制单元相对应的外侧壁上设置有显示屏，显示屏与计算机控制单元电连接。

作为本实用新型更进一步的改进，显示屏的下方还设置有用于控制转盘转速的转轮调速器和用于控制红外烘烤灯功率的光照调节器，转轮调速器和光照调节器与计算机控制单元电连接。

作为本实用新型更进一步的改进，试验箱体的背面设置有循环风扇，试验箱体的一侧还设置有加湿器，加湿器的一半伸入试验箱体内部，加湿器的另一半设置在控制箱体内部。

作为本实用新型更进一步的改进，液槽上部设置有浮球，液槽的底部通过补液管与耐腐蚀泵相连。

作为本实用新型更进一步的改进，每个液槽底部均设置有分管道，多个分管道与补液管相连，且每个分管道上均设置有电磁阀，电磁阀和浮球与计算机控制单元电连接。

作为本实用新型更进一步的改进，尾气处理单元通过尾气管与试验箱体顶部相连，且尾气处理单元内承装有用于中和尾气的碱性溶液。

作为本实用新型更进一步的改进，试验箱体和控制箱体的材料均选用ppr板。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种模拟金属材料加速腐蚀的试验装置，通过多种方式降低人为与系统误差，为每批试样配置单独的液槽、转盘，避免不同试样腐蚀过程的相互干扰；每个转盘单独配置对应的红外烘烤灯与循环风扇，保证每个试样的腐蚀环境完全一致，试验结果可重现性高。

(2)本实用新型的一种模拟金属材料加速腐蚀的试验装置，通过试验箱专门配置的软件，实现试验过程中各参数的波动情况的实时监控，可在试验误差分析时规避参数波动对试验结果的影响。

(3)本实用新型的一种模拟金属材料加速腐蚀的试验装置，试验箱体内设有多个转盘，并分别对应多个独立的液槽，以保证每种试验材料的试验过程均不受其它试验材料的干扰，即每个转盘内可以放置同一种试验材料，本试验装置能够同时对多种试验材料进行试验，且能够保证试验结果的准确性。

(4)本实用新型的一种模拟金属材料加速腐蚀的试验装置，配置尾气吸收装置实现试验过程中产生的有害气体达标排放，不污染环境。

附图说明

图1为本实用新型的一种模拟金属材料加速腐蚀的试验装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型的一种模拟金属材料加速腐蚀的试验装置的左视结构示意图。

图中的标号为：

100、试验箱体；110、转盘；111、试样夹；120、液槽；121、温度传感器；122、浮球；123、加热管；130、红外烘烤灯；140、循环风扇；150、补液管；151、电磁阀；200、控制箱体；210、显示屏；211、转轮调速器；212、光照调节器；201、电机；202、连杆；203、连接轴；204、耐腐蚀泵；205、加湿器；300、尾气处理单元；310、尾气管。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的一种模拟金属材料加速腐蚀的试验装置，包括试验箱体100和与试验箱体100相连的尾气处理单元300，配置尾气处理单元300实现试验过程中产生的有害气体达标排放，不污染环境。其中试验箱体100内部设置有多个转盘110，每个转盘110的下部均设置有一个液槽120，液槽120内承装有腐蚀液，转盘110的下部始终浸渍在液槽120的腐蚀液内，为试验提供加速腐蚀环境。本实施例中液槽120的底部设置有加热管123，通过加热管123实现对腐蚀液温度的控制，能够提供不同的腐蚀液温度，保证试验数据的多样化，其中加热管123的材质为316l不锈钢，耐腐蚀性强，以避免长期高温高湿运行导致加热管123腐蚀对试验结果造成影响。如图1所示，本实施例中多个转盘110的中心通过连接轴203相连，且连接轴203与电机201相连，具体地，本实施例中电机201通过连杆202与连接轴203相连，连接轴203由电机201驱动转动，并带动转盘110进行自转，通过调节电机201的转速来控制试样的入水时间和干湿交替时间，可满足各种气候下的控制。试验箱体100内设有多个转盘110，并分别对应多个独立的液槽120，以保证每种试验材料的试验过程均不受其它试验材料的干扰，即每个转盘110内可以放置同一种试验材料，本实施例的试验装置能够同时对多种试验材料进行试验，且能够保证试验结果的准确性。

本实施例中转盘110上环绕周向均匀间隔设置有多个试样夹111，试样夹111用于放置试样，试验箱体100上与转盘110上部相对应的位置设置有红外烘烤灯130，且试验箱体100的背面设置有循环风扇140，利用红外灯模拟阳光照射干燥试样，利用循环风扇140促进试验箱体100内空气的循环，以保证试验箱体100每个位置的空气温度、湿度均匀。具体地，本实施例中与每个转盘110相对应的位置单独配置对应的红外烘烤灯130与循环风扇140，保证每个试样的腐蚀环境完全一致，试验结果可重现性高。

本实施例中还包括设置在试验箱体100一侧的控制箱体200，控制箱体200内部上侧设置有计算机控制单元，且控制箱体200内部下侧还设置有电机201和耐腐蚀泵204，其中电机201和耐腐蚀泵204均与计算机控制单元电连接。控制箱体200上与计算机控制单元相对应的外侧壁上设置有显示屏210，与计算机控制单元电连接。各试验参数的设定可通过显示屏210进行设置，计算机控制单元内部设有配套的数据采集软件，可实现数据的实时同步传输，从而保证整个试验过程中各参数的有效监控，可在试验误差分析时规避参数波动对试验结果的影响。

本实施例中加热管123、红外烘烤灯130也分别与计算机控制单元电连接，且显示屏210的下方还设置有用于控制转盘110转速的转轮调速器211和用于控制红外烘烤灯130功率的光照调节器212，转轮调速器211和光照调节器212与计算机控制单元电连接。本实施例中试验箱体100的一侧还设置有加湿器205，加湿器205的一半伸入试验箱体100内部，加湿器205的另一半设置在控制箱体200内部，用于给控制箱体200内部加湿，保证控制箱体200内温度和湿度达到预定值。

如图1所示，本实施例中液槽120上部设置有浮球122，液槽120的底部通过补液管150与耐腐蚀泵204相连。具体地，本实施例中每个液槽120底部均设置有分管道，多个分管道与补液管150相连，且每个分管道上均设置有电磁阀151，电磁阀151和浮球122与计算机控制单元电连接。每个液槽120内均装有浮球122和电磁阀151以控制液槽120内腐蚀液的液位，当浮球122检测到液槽120内腐蚀液的液位降至低位时，将信号传输至计算机控制单元，计算机控制单元控制电磁阀151和耐腐蚀泵204开启，腐蚀液通过耐腐蚀泵204抽入液槽120中，当腐蚀液达到高位时，浮球122将信号传输至计算机控制单元，计算机控制单元控制电磁阀151和耐腐蚀泵204关闭，能够始终保持液槽120内腐蚀液在合适的液位高度。其中液槽120内还设置有温度传感器121，用于检测液槽120内腐蚀液的温度。

本实施例中尾气处理单元300通过尾气管310与试验箱体100顶部相连，且尾气处理单元300内承装有用于中和尾气的碱性溶液，液槽120内腐蚀液挥发的有害气体通过顶部尾气管310后经由尾气处理单元300进行吸收过滤后可正常排入大气中。本实施例中试验箱体100和控制箱体200的材料均选用ppr板，耐高温、耐酸碱腐蚀性能良好，且保温绝热效果好，具有美观整洁，施工安装方便等优点。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。