[發明專利]一種基于鋁絲-銅螺栓電偶腐蝕的大氣腐蝕性評估方法

有效

• 申請號: 201310255050.X
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN104251814A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 劉聰;唐其環;肖勇;朱蕾;萬軍
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業第五九研究所
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 周韶紅

技術領域

本發明涉及一種大氣腐蝕性評估方法，具體地說，涉及一種基于鋁絲-銅螺栓電偶腐蝕的大氣腐蝕性評估方法。

背景技術

不同地區的大氣腐蝕性因為氣候類型和大氣污染程度的不同存在著差異。大氣腐蝕性評估可為目標區域內金屬產品或工程結構的腐蝕預測、材料選擇和防腐設計提供依據，有效保障產品質量和結構安全，同時合理控制材料和防腐工藝成本。

現有的大氣腐蝕性評估方法有標準金屬法和環境因素法。標準金屬法根據碳鋼、純鋁、純鋅、純銅等金屬試片暴露試驗的腐蝕率來確定大氣腐蝕性。環境因素法是根據長期監測的氣象和腐蝕介質因素確定大氣腐蝕性。為獲得充分的腐蝕效果，同時考慮環境條件的季節性變化，這兩種方法均以1年為最小周期。而大量工程項目周期要求較短，因此急需開發可實現大氣腐蝕性快速評估的方法。

異種金屬之間的電偶腐蝕會加速陽極金屬的腐蝕速率。對于偶接金屬材料的電偶腐蝕行為，許多研究人員開發了各類模擬試驗方法和測試手段，但這些方法手段均出于研究材料自身的腐蝕性能。尚未有利用電偶腐蝕來實現大氣腐蝕性快速評估的方法，其中一個重要原因是未能有效排除季節性差異對短時間試驗結果的影響。其中，季節性差異最明顯的就是溫度和濕度的大幅度變化造成金屬表面不同季節潤濕時間波動較大，特別是在北方地區和高寒地區。

發明內容

本發明的目的是解決現有大氣腐蝕性評估方法耗時過長不能滿足短周期工程項目需要的問題，提供一種利用電偶腐蝕實現大氣腐蝕性快速評估的方法。

本發明通過下述技術方案實現:

一種基于鋁絲-銅螺栓電偶腐蝕的大氣腐蝕性評估方法，包括下述步驟:

(1)先將鋁絲緊密纏繞在銅螺栓螺紋上，形成評估用電偶對；

(2)然后將評估用電偶對在目標區域大氣中暴露90天，分析獲得鋁絲腐蝕失重百分比；

(3)再根據鋁絲腐蝕失重百分比劃分大氣腐蝕性等級；

(4)最后根據潤濕時間對大氣腐蝕性等級劃分的季節性差異進行修正，獲得最終評估結果。

所述鋁絲材料為材1100純鋁，長度為1m，直徑為3mm。

所述鋁絲在纏繞于所述銅螺栓上前需清除氧化膜并稱重。

所述銅螺栓材料為T2純銅，螺栓直徑25mm，螺紋為6mm普通螺紋。

所述銅螺栓在螺紋首尾兩端設有貫穿孔和凹槽，用于固定所述鋁絲。

所述銅螺栓在根部設計有M10×1.5標準螺紋，用于與絕緣支座配合固定所述評估用電偶對。

所述銅螺栓在纏繞所述鋁絲前需清除氧化膜。

所述評估用電偶對在目標區域大氣中暴露方式為戶外暴露，位置離地面1.5m，方向為螺栓軸向垂直于地面，暴露時間為90天。

所述鋁絲腐蝕失重百分比為暴露后的鋁絲在清除腐蝕產物后稱重，其質量損失占初始質量的百分比。

所述大氣腐蝕性等級分為很低、低、中等、高、很高、超高六個等級。

所述潤濕時間按照目標區域氣象臺站的溫度、濕度時值數據進行統計計算，以溫度高于0℃，相對濕度高于80%為潤濕條件。

所述大氣腐蝕性等級劃分的季節性差異根據年均潤濕時間與暴露期間潤濕時間的比較進行修正。

發明效果

本發明利用鋁絲與銅螺栓之間的電位差，通過電偶腐蝕加速鋁絲腐蝕，將暴露試驗時間由現有方法的至少一年縮短至90天，達到快速評估的目的。同時，利用氣象臺站的溫度、濕度時值數據統計出潤濕時間，根據試驗期間潤濕時間與年均潤濕時間修正季節性差異對評估結果的影響，保證短時間試驗評估的準確性。

附圖說明

圖1為銅螺栓的加工示意圖。

圖2為固定銅螺栓的絕緣支座的加工示意圖。

圖3為預處理的鋁絲線圈示意圖。

圖4為評估用電偶對制作過程示意圖。

圖5為評估用電偶對暴露架示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，詳細說明本發明的實施方式。

圖1為本實施方式采用的銅螺栓，銅螺栓螺紋為6mm螺距普通螺紋。在首端設置有直徑3.2mm的貫穿孔，尾部設置有寬3mm，深5mm的凹槽，用于固定鋁絲的兩端，從貫穿孔至凹槽處的螺紋長度為1m。在首端連接部分為M10×1.5標準外螺紋，用于與圖2所示的絕緣支座配合固定。本實施方式采用的銅螺栓可利用直徑25mm的T2銅棒材加工。

采用除油劑充分清洗銅螺栓，去除加工造成的表面油污，采用1.095mg/ml的鹽酸溶液酸洗3分鐘，去除銅螺栓表面氧化層后干燥。