船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法、装置及试样与流程

1.本发明属于船舶铝合金材料性能领域，涉及到铝合金板材耐腐蚀能力的判定，具体涉及一种船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法、装置及试样。


背景技术：

2.铝合金材料由于其强度高、耐腐蚀性好等优点，在船舶上的应用规模不断增加，有效减轻了船体重量，增大了船舶的装载量并提高了航行速度。
3.船舶结构中油污代换舱等区域存在大量的燃油与海水的混合物，会对铝合金板材造成一定的腐蚀，此外船舶在码头停靠过程中也会经受油污水的腐蚀。现在尚无专门针对铝合金材料在油污环境腐蚀性的评价方法。
4.基于上述背景，申请人针对船舶铝合金船体在油污环境腐蚀评价实际情况，提出适用于船用铝合金板材油污试验方法、试验装置及试验试样。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本发明提供了船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法、装置及试样，使用该试验方法、装置及试样后，在船用铝合金板材上加工50mm
×
50mm
×
4mm的试样，经表面处理后置于专用配比的油污溶液中，分别设置不同的试验浸泡周期，试验过程中采用电位计采集试验试样的电位变化情况，试验结束后，通过失重法计算试样的平均腐蚀速率，并通过显微方法测量试样表面腐蚀坑深度信息，从而实现船用铝合金板材在油污环境中的腐蚀性评价。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
7.本技术提出了一种船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，包括如下步骤：
8.步骤一：按照尺寸要求，在待评价船用铝合金板材上切割出浸泡试验试样，并在所述试样上预留出悬挂孔与标记孔；
9.步骤二：使用砂纸打磨所述试样的表面，去除所述试样的表面的包铝层及锈蚀层，打磨后使用无水酒精擦拭所述试样的表面，去除所述试样的表面油污杂质；
10.步骤三：对所述试样的表面擦拭完成后，使用干燥空气吹干所述试样的表面，使用游标卡尺测量所述试样的外形尺寸，测量后计算所述试样的表面积；
11.步骤四：使用电子天平称量所述试样的重量；
12.步骤五：基于前述步骤，所述试样的制作完成后，将所述试样浸泡在配制的模拟油污溶液中，试验周期分别为1mth、3mth、6mth；
13.步骤六：在步骤五的试验过程中，使用电位计测量所述试样的电位；
14.步骤七：试验完成后，取出被浸泡的试样，采用酸洗方法去除所述试样的表面的腐蚀产物，酸洗后使用超声波清洗方法去除所述试样的表面物质，然后使用干燥空气吹干所述试样；
15.步骤八：使用电子天平称量浸泡试验后的试样，记录试样试验后重量；
16.步骤九：采用显微镜对试验后的试样的表面形貌进行观察，测量所述试样的最大腐蚀深度，通过失重，计算铝合金板材平均腐蚀量，对铝合金板材的耐油污性进行评价。
17.本发明为了解决其技术问题，所采用的进一步技术方案是：
18.可选地，上述的船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，其中，在步骤一中，每组试验平行试样为3个，每一所述试样的尺寸为50mm
×
50mm，厚度为4mm，在试样相应位置开设所述悬挂孔与所述标记孔，所述悬挂孔与所述标记孔均为直径2mm的圆孔，所述悬挂孔用于浸泡试验过程中悬挂所述铝合金板材试样，所述标记孔用于标记不同试验周期的试样，以使得所述试样能够区分开。
19.可选地，上述的船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，其中，在步骤一中，每组试验平行试样为3个，每一所述试样的尺寸为50mm
×
50m在步骤二和步骤三中，采用800#号砂纸对所述试样的表面进行打磨，所述试样的表面积的计算公式为：s＝s
试样-s
悬挂孔-s
标记孔
；其中，s为所述试样开孔后的表面积；s
试样
为所述试样开孔前的表面积；s
悬挂孔
为所述试样的悬挂孔的孔面积；s
标记孔
为所述试样的标记孔的孔面积。
20.可选地，上述的船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，其中，在步骤一中，每组试验平行试样为3个，每一所述试样的尺寸为50mm
×
50m在步骤三和步骤四中，所述游标卡尺测量所述试样的外形尺寸的测量精度不低于0.01mm；所述电子天平称量所述试样的重量的测量精度不低于0.001g。
21.可选地，上述的船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，其中，在步骤一中，每组试验平行试样为3个，每一所述试样的尺寸为50mm
×
50m在步骤五中，所述模拟油污溶液采用海水与人工机油的混合溶液。
22.进一步可选地，上述的船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，其中，所述海水与所述人工机油混合比例为99：1，其中，所述人工机油采用32#机油。
23.可选地，上述的船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，其中，在步骤六中，所述使用电位计测量所述试样的电位的频率为1分钟/次，所述电位的数据通过工控机存储在计算机上。
24.进一步可选地，上述的船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，其中，所述使用电位计测量所述试样的电位的过程中，保持所述试样处于悬浮状态，避免所述试样与容器的侧壁接触。
25.为解决上述技术问题，本发明还采用的技术方案是：
26.提供一种用于油污浸泡腐蚀试验的试验试样，包括：铝合金板材试样，所述铝合金板材试样的尺寸为50mm
×
50mm，厚度为4mm，在所述铝合金板材试样相应位置开设有悬挂孔与标记孔，所述悬挂孔与所述标记孔均为直径2mm的圆孔，所述悬挂孔用于浸泡试验过程中悬挂所述铝合金板材试样，所述标记孔用于标记不同试验周期的试样，以使得所述试样能够区分开。
27.可选地，上述的用于油污浸泡腐蚀试验的试验试样，其中，所述铝合金板材试样采用船用5083铝合金板材试样。
28.相应的，本技术还提供一种用于油污浸泡腐蚀试验的试验装置，包括：带有悬挂孔与标记孔的铝合金板材试样、容器、模拟油污溶液、电位计及若干导线，所述模拟油污溶液设置于所述容器内，所述铝合金板材试样悬挂浸没于所述模拟油污溶液内，所述电位计的
一端通过导线与所述模拟油污溶液接触连接，所述电位计的另一端通过另一导线与所述铝合金板材试样连接。
29.与现有技术相比，本技术具有如下技术效果：
30.本发明的船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，包括步骤：按照尺寸要求，在待评价船用铝合金板材上切割出浸泡试验试样，并在试样上预留出悬挂孔与标记孔；使用砂纸打磨试样的表面，去除试样的表面的包铝层及锈蚀层，打磨后使用无水酒精擦拭试样的表面，去除试样的表面油污杂质；对试样的表面擦拭完成后，使用干燥空气吹干试样的表面，使用游标卡尺测量试样的外形尺寸，测量后计算试样的表面积；使用电子天平称量试样的重量；基于前述步骤，试样的制作完成后，将试样浸泡在配制的模拟油污溶液中，试验周期分别为1mth、3mth、6mth；在步骤五的试验过程中，使用电位计测量试样的电位；试验完成后，取出被浸泡的试样，采用酸洗方法去除试样的表面的腐蚀产物，酸洗后使用超声波清洗方法去除试样的表面物质，然后使用干燥空气吹干试样；使用电子天平称量浸泡试验后的试样，记录试样试验后重量；采用显微镜对试验后的试样的表面形貌进行观察，测量试样的最大腐蚀深度，通过失重，计算铝合金板材平均腐蚀量，对铝合金板材的耐油污性进行评价；本发明在船用铝合金板材上加工50mm
×
50mm
×
4mm的试样，经表面处理后置于专用配比的油污溶液中，分别设置不同的试验浸泡周期，试验过程中采用电位计采集试验试样的电位变化情况，试验结束后，通过失重法计算试样的平均腐蚀速率，并通过显微方法测量试样表面腐蚀坑深度信息，从而实现船用铝合金板材在油污环境中的腐蚀性评价，给行业内提供了一套针对铝船舶合金板材在油污环境腐蚀性的评价方法，该方法实际效用高、操作简便、可供行业内推广使用。
31.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本发明所述的一种船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法的流程示意图；
34.图2是本发明所述的一种用于油污浸泡腐蚀试验的试验试样的结构示意图(每组试验平行试样为3个)；
35.图3是本发明所述的一种用于油污浸泡腐蚀试验的试验装置的结构示意图；
36.图4是本发明试样在试验前的试样形貌示意图；
37.图5是本发明试样在酸洗前的试样形貌示意图；
38.图6是本发明试样在酸洗后的试样形貌示意图；
39.图7是本发明试样在不同试验周期下浸泡在配制的模拟油污溶液的前后数据对照；
40.图8是本发明试样浸泡在配制的模拟油污溶液过程中的电位变化曲线图；
41.图9是本发明试样在不同试验周期里的腐蚀速率变化图。
42.其中，悬挂孔1、标记孔2、铝合金板材试样3、容器4、模拟油污溶液5、电位计6和若干导线7。
具体实施方式
43.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”通常是指装置实际使用或工作状态下的上、下、左和右，具体为附图中的图面方向。
44.本技术提供一种船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法、装置及电动车辆，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本技术实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
45.本技术在船用铝合金板材上加工50mm
×
50mm
×
4mm的试样，经表面处理后置于专用配比的油污溶液中，分别设置不同的试验浸泡周期，试验过程中采用电位计采集试验试样的电位变化情况，试验结束后，通过失重法计算试样的平均腐蚀速率，并通过显微方法测量试样表面腐蚀坑深度信息，从而实现船用铝合金板材在油污环境中的腐蚀性评价，给行业内提供了一套针对铝船舶合金板材在油污环境腐蚀性的评价方法，该方法实际效用高、操作简便、可供行业内推广使用。
46.实施例1
47.请参阅图1～图9，本技术提供一种船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，包括如下步骤：
48.步骤一：按照尺寸要求，在待评价船用铝合金板材上切割出浸泡试验试样，并在所述试样上预留出悬挂孔与标记孔；
49.步骤二：使用砂纸打磨所述试样的表面，去除所述试样的表面的包铝层及锈蚀层，打磨后使用无水酒精擦拭所述试样的表面，去除所述试样的表面油污杂质；
50.步骤三：对所述试样的表面擦拭完成后，使用干燥空气吹干所述试样的表面，使用游标卡尺测量所述试样的外形尺寸，测量后计算所述试样的表面积；
51.步骤四：使用电子天平称量所述试样的重量；
52.以上步骤一至步骤四，选用4mm规格的船用5083铝合金板材，在铝合金板材中加工出油污浸泡试样，试样经打磨及除油后，其外观如图4所示，记录试样外形尺寸及试验前重量；
53.步骤五：基于前述步骤，所述试样的制作完成后，将所述试样浸泡在配制的模拟油污溶液中，试验周期分别为1mth、3mth、6mth；
54.步骤六：在步骤五的试验过程中，使用电位计测量所述试样的电位；
55.以上步骤五和步骤六中，在容器内加入特殊配置的油污模拟溶液，溶液配比为99％海水+1％机油(32#)，试验周期分别为1mth、2mth、3mth，试验过程中采用电位计对试样
的电位进行测量，如图3所示；
56.步骤七：试验完成后，取出被浸泡的试样，采用酸洗方法去除所述试样的表面的腐蚀产物，酸洗后使用超声波清洗方法去除所述试样的表面物质，然后使用干燥空气吹干所述试样；
57.步骤八：使用电子天平称量浸泡试验后的试样，记录试样试验后重量；
58.以上步骤七和步骤八中，浸泡试验周期满足要求后，从容器内取出试样如图5所示，并采用酸洗方法去除表面污物，清洗后吹干试样表面如图6所示，并使用电子天平称量试样试验后重量；
59.步骤九：采用显微镜对试验后的试样的表面形貌进行观察，测量所述试样的最大腐蚀深度，通过失重，计算铝合金板材平均腐蚀量，对铝合金板材的耐油污性进行评价，如图7所示；
60.以上步骤九中，根据电位数据绘制出试验过程中电位变化曲线如图8所示，采用失重法计算得出试样的腐蚀速率如图9所示，并对试样表面腐蚀坑深度进行测量，测得腐蚀坑的最大深度。
61.本实施例中，在步骤一中，每组试验平行试样为3个，每一所述试样的尺寸为50mm
×
50mm，厚度为4mm，在试样相应位置开设所述悬挂孔与所述标记孔，所述悬挂孔与所述标记孔均为直径2mm的圆孔，所述悬挂孔用于浸泡试验过程中悬挂所述铝合金板材试样，所述标记孔用于标记不同试验周期的试样，以使得所述试样能够区分开。
62.本实施例中，在步骤二和步骤三中，采用800#号砂纸对所述试样的表面进行打磨，所述试样的表面积的计算公式为：s＝s
试样-s
悬挂孔-s
标记孔
；其中，s为所述试样开孔后的表面积；s
试样
为所述试样开孔前的表面积；s
悬挂孔
为所述试样的悬挂孔的孔面积；s
标记孔
为所述试样的标记孔的孔面积。
63.本实施例中，在步骤三和步骤四中，所述游标卡尺测量所述试样的外形尺寸的测量精度不低于0.01mm；所述电子天平称量所述试样的重量的测量精度不低于0.001g。
64.本实施例中，在步骤五中，所述模拟油污溶液采用海水与人工机油的混合溶液。
65.进一步优选的，所述海水与所述人工机油混合比例为99：1，其中，所述人工机油采用32#机油。
66.本实施例中，在步骤六中，所述使用电位计测量所述试样的电位的频率为1分钟/次，所述电位的数据通过工控机存储在计算机上。
67.进一步优选的，所述使用电位计测量所述试样的电位的过程中，保持所述试样处于悬浮状态，避免所述试样与容器的侧壁接触。
68.实施例2
69.请参阅图2、图4、图5和图6，本技术还提供一种用于油污浸泡腐蚀试验的试验试样，包括：铝合金板材试样3，所述铝合金板材试样3的尺寸为50mm
×
50mm，厚度为4mm，在所述铝合金板材试样3相应位置开设有悬挂孔1与标记孔2，所述悬挂孔1与所述标记孔2均为直径2mm的圆孔，所述悬挂孔1用于浸泡试验过程中悬挂所述铝合金板材试样3，所述标记孔2用于标记不同试验周期的试样，以使得所述试样能够区分开。
70.本实施例中，所述铝合金板材试样3采用船用5083铝合金板材试样。
71.实施例3
72.请参阅图3，本技术还提供一种用于油污浸泡腐蚀试验的试验装置，包括：带有悬挂孔1与标记孔2的铝合金板材试样3、容器4、模拟油污溶液5、电位计6及若干导线7，所述模拟油污溶液5设置于所述容器4内，所述铝合金板材试样3悬挂浸没于所述模拟油污溶液5内，所述电位计6的一端通过导线7与所述模拟油污溶液5接触连接，所述电位计6的另一端通过另一导线7与所述铝合金板材试样3连接；
73.为了更好区分不同试验周期的试样，所述标记孔2在不同的铝合金板材试样3上，应设置不同的位置，如图3所示。
74.本发明的工作原理及过程：
75.如图1所示，提供一种船用铝合金板材油污浸泡腐蚀试验方法，包括如下步骤：
76.首先，按照尺寸要求，在待评价船用铝合金板材上切割出浸泡试验试样，并在所述试样上预留出悬挂孔与标记孔；
77.其次，使用砂纸打磨所述试样的表面，去除所述试样的表面的包铝层及锈蚀层，打磨后使用无水酒精擦拭所述试样的表面，去除所述试样的表面油污杂质；
78.其次，对所述试样的表面擦拭完成后，使用干燥空气吹干所述试样的表面，使用游标卡尺测量所述试样的外形尺寸，测量后计算所述试样的表面积；
79.再其次，使用电子天平称量所述试样的重量；
80.然后，基于前述步骤，所述试样的制作完成后，将所述试样浸泡在配制的模拟油污溶液中，试验周期分别为1mth、3mth、6mth；
81.再然后，在步骤五的试验过程中，使用电位计测量所述试样的电位；
82.再然后，试验完成后，取出被浸泡的试样，采用酸洗方法去除所述试样的表面的腐蚀产物，酸洗后使用超声波清洗方法去除所述试样的表面物质，然后使用干燥空气吹干所述试样；
83.接着，使用电子天平称量浸泡试验后的试样，记录试样试验后重量；
84.最后，采用显微镜对试验后的试样的表面形貌进行观察，测量所述试样的最大腐蚀深度，通过失重，计算铝合金板材平均腐蚀量，对铝合金板材的耐油污性进行评价。
85.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。