[發(fā)明專利]一種恒溫扭動(dòng)腐蝕磨損試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910059910.6
• 申請日: 2009-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN101598660A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱旻昊;林修洲;蔡振兵;莫繼良;任平弟;陳光雄;周仲榮
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N17/02
• 分類號(hào): G01N17/02;G01N3/56
• 代理公司: 成都博通專利事務(wù)所
• 代理人: 陳樹明

1.一種恒溫扭動(dòng)腐蝕磨損試驗(yàn)裝置，包括多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)(1)，多 功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)(1)的頂板下方安裝的二維移動(dòng)臺(tái)(2)，二維移動(dòng)臺(tái)(2) 下方通過六維力/力矩傳感器(13)連接有夾持上試件(6)的上夾具(15)；多 功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)(1)的底座(24)上安裝有高精低速的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(12)，轉(zhuǎn) 動(dòng)臺(tái)(12)上安裝有夾持球試件(8)的下夾具(19)；高精低速轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)(12)、 二維移動(dòng)臺(tái)(2)、六維力/力矩傳感器(13)均與數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)電連接，其 特征在于：

所述的下夾具(19)的周沿設(shè)有高出球試件(8)的介質(zhì)腔(34)，介質(zhì)腔 (34)內(nèi)盛有將球試件(8)完全淹沒的試驗(yàn)介質(zhì)；

下夾具(19)的介質(zhì)腔(34)的腔壁為夾層結(jié)構(gòu)，腔壁的夾層(34a)下部 設(shè)有入水口(31)、上部設(shè)有出水口(35)，入水口(31)通過微型水泵(26) 與恒溫水浴鍋(23)相連，而出水口(35)則直接與恒溫水浴鍋(23)相連， 形成恒溫循環(huán)水系統(tǒng)；

輔助電極(5)、參比電極(18)浸入介質(zhì)腔(34)的試驗(yàn)介質(zhì)中，且使參 比電極(18)的尖端距上試件(6)的下端面1-3mm；輔助電極(5)、參比電極 (18)及上試件(6)的上端面分別通過導(dǎo)線與微機(jī)控制的電化學(xué)工作站的相應(yīng) 端口連接，形成電化學(xué)腐蝕測量系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒溫扭動(dòng)腐蝕磨損試驗(yàn)裝置，其特征在于： 所述的參比電極(18)為飽和甘汞電極，參比電極(18)的尖端為飽和甘汞電 極的鹽橋(18a)的魯金毛細(xì)管尖端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的電化學(xué)工作 站的恒電位范圍為-12～+12V，恒電流范圍-250～+250mA，電流測量分辨率為 10pA，電位測量分辨率為0.01mV，方波頻率為1mHz～100kHz，正弦波頻率為 0.1mHz～100kHz，電位掃描速度范圍為0.01mV/s～5000V/s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的恒溫水浴鍋 (23)的恒溫范圍為室溫～100℃，恒溫精度±0.5℃。

5.一種使用權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置進(jìn)行恒溫扭動(dòng)腐蝕磨損的試驗(yàn)方法， 其作法是：

a、上試件的安裝

用封樣材料將圓柱形的上試樣(6a)的上端面與側(cè)面封閉，僅露出圓形下 端面作為試驗(yàn)工作表面，封樣后形成長方體形的上試件(6)，將上試件(6)的 上端夾持在上夾具(15)上；

b、恒溫狀態(tài)的進(jìn)入與保持

開啟恒溫水浴鍋(23)，使其水溫升至設(shè)定的恒溫值，開啟微型水泵(26)， 將恒溫水循環(huán)輸送至介質(zhì)腔(34)壁的夾層(34a)中，使介質(zhì)腔(34)內(nèi)的試 驗(yàn)介質(zhì)保持恒溫狀態(tài)；

c、扭動(dòng)腐蝕磨損試驗(yàn)

通過數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)控制上夾具(15)的上下移動(dòng)，使上試件(6)與下 夾具(19)上已夾持好的球試件(8)接觸并施加設(shè)定的載荷P，同時(shí)通過數(shù)據(jù) 采集控制系統(tǒng)的控制使下夾具(19)及其夾持的球試件(8)以設(shè)定的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn) 角和往復(fù)次數(shù)進(jìn)行往復(fù)旋轉(zhuǎn)，在試驗(yàn)介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)上試件與球試件間的扭動(dòng)腐蝕 磨損過程；

d、摩擦動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集

在進(jìn)行c步扭動(dòng)腐蝕磨損試驗(yàn)的同時(shí)，與上夾具(15)相連的六維力/力矩 傳感器(13)測出橫向、縱向、垂向三個(gè)方向的力F_x、F_y、F_z和三個(gè)軸向的力 矩T_x、T_y、T_z，其中T_z即為摩擦扭矩；并與轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)的轉(zhuǎn)速、角位移等數(shù)據(jù)一起 送至數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，再用數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)分析得出表征扭動(dòng)腐蝕磨損過 程中的摩擦動(dòng)力學(xué)特性的試驗(yàn)結(jié)果；

e、腐蝕電化學(xué)數(shù)據(jù)的采集

在進(jìn)行c步的扭動(dòng)腐蝕磨損試驗(yàn)的同時(shí)，還通過電化學(xué)腐蝕測量系統(tǒng)測量 上試樣的腐蝕電化學(xué)數(shù)據(jù)，用以研究扭動(dòng)腐蝕磨損過程中的電化學(xué)腐蝕行為。