[發明專利]一種動態電偶腐蝕試驗裝置

無效

• 申請號: 201310300764.8
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103389263A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 張慧霞;郭為民;侯健
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

技術領域：

本發明屬于金屬材料腐蝕試驗技術領域，涉及一種新的電偶腐蝕試驗裝置，尤其是一種動態電偶腐蝕試驗裝置，實現運動狀態下的異種金屬材料的電偶腐蝕試驗。

背景技術：

目前，腐蝕問題是影響和制約船舶、海洋工程及海濱建筑等安全使用的重要因素，船舶、船載設備、海濱建筑、碼頭和海上平臺等由于常年處于高鹽分、高濕度和重污染的環境中，非常容易發生腐蝕；在眾多的腐蝕類型中，電偶腐蝕是較為常見和重要的一種腐蝕類型，從船載設備、船舶及海洋工程設備的設計和制造來看，許多因素都會造成嚴重的電偶腐蝕；所謂電偶腐蝕是指由于腐蝕電位不同，造成同一介質中異種金屬接觸處的局部腐蝕，亦稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。在船載設備、船舶及海洋工程設備中為了實現各個部件的功能，需要選取不同種類材料，例如為了實現輕量化，船舶及船載設備不可避免的采用大量輕金屬材料，同時也需要選用強度大和耐磨的鋼件作為受力部件，這導致異種金屬相接的情況大量存在，如果絕緣或物理隔離措施失效，那么將不可避免的發生電偶腐蝕，而且在異種金屬的焊接、鉚接、螺接、軸承連接等多種連接方式實際應用過程中，還會產生相對運動或摩擦，進而發生動態的電偶腐蝕更是加速了腐蝕過程；在海洋工程中，鋼纜與不銹鋼卸扣直接連接，在流動海水作用下也會發生動態電偶腐蝕。為了防止動態電偶腐蝕造成的局部腐蝕破壞，非常有必要對動態電偶腐蝕的行為和規律進行研究，并針對其腐蝕特點采取有效控制措施；現有的實驗室內的電偶腐蝕試驗大多按照國標GB/T15748-1995《船用金屬材料電偶腐蝕試驗方法》進行，在該標準中，腐蝕介質為靜態海水，試樣面積為1:1靜止懸掛，操作方法簡單，易于實現，而且測試數據穩定，但是缺點是不能模擬流動海水環境，也不能模擬異種金屬的相互摩擦運動，實踐中，海水沖刷環境比靜態海水腐蝕要嚴重得多，異種金屬之間的相互摩擦也將加速電偶腐蝕，所以由靜態海水獲取的實驗數據難以真正反映材料間真實的電偶腐蝕傾向及程度。

現有技術中大多是分別針對動態摩擦磨損腐蝕和電偶腐蝕的，針對動態摩擦磨損腐蝕一般有沖刷和磨損兩種試驗方式，模擬海水沖刷的試驗方法有旋轉沖刷、管流沖刷、噴射式沖刷等，例如中國發明專利號為00253528.9中公開的“管流式液固雙相流沖刷腐蝕實驗裝置”介紹了一種管流式沖刷模擬腐蝕試驗裝置，提供一種在高流速條件下研究或測量流體局部流速流態的分布和管壁附近顆粒的運動特征對材料沖刷腐蝕規律的影響；中國發明專利號為200720014413.0中公開的“噴射式液固雙相流沖刷腐蝕實驗裝置”實現了試樣在不同流速、噴射角度和介質溫度條件下長周期的電化學參數實時測量；中國發明專利號為200810249618.6中公開的“多功能液下噴射式空蝕試驗裝置”實現了模擬不同壓力環境下材料的沖蝕性能的測量，例如不同空化強度下材料的電化學測量；中國發明專利號為201010603782.X中公開的“一種模擬管道內壁沖刷腐蝕的旋轉式實驗裝置”集中了旋轉式和管流式沖刷腐蝕實驗裝置的優點，能夠實現在旋轉條件下模擬管道內壁軸向的沖刷腐蝕，同時可以控制流速、介質成分和溫度以及實時電化學測量和失重測量；實踐中對于模擬材料磨損的試驗方法，目前尚無公認的腐蝕磨損試驗裝置可靠性的評估方法，國內外現有的腐蝕磨損實驗裝置都是研究者們根據各自的研究目的自行設計和制造的,尚無定型的腐蝕磨損試驗機，例如中國發明專利號為201110207373.2公開的“一種高溫高壓原位劃傷及腐蝕磨損試驗裝置”主要介紹了一種高溫高壓原位劃傷的腐蝕磨損試驗裝置，能夠實現高溫高壓下對試樣表面進行原位單次劃傷和往復多次的腐蝕磨損研究，并能夠檢測到試樣表面劃傷或腐蝕磨損過程中試樣表面膜由發生破壞到再鈍化的過程。另外，針對電偶腐蝕的發明專利目前也有不少，例如發明專利號為200420098658.2中公開的一種“多通道電偶腐蝕實驗數據采集裝置”，介紹了一種全自動多通道智能化采集和處理數據的電偶腐蝕試驗數據采集裝置，能夠同時原位測量多組電偶對的電偶腐蝕電位和電流，數據采集準確、效率高，節省了大量人力和財力；中國發明專利號為200910238567.1中公開的“一種電偶腐蝕試驗裝置”介紹了一種用于任意兩種不同金屬材料之間在含有CO₂/H₂S的溶液介質中的電偶腐蝕測量裝置，該裝置能夠進行陰陽面積相同和不同面積比變化的電偶腐蝕試驗裝置，也可以進行不同面積比的高溫高壓的電偶腐蝕浸泡失重試驗；以上專利技術均未實現動態摩擦磨損腐蝕和電偶腐蝕的有效結合。此外，有中國發明專利號為201010225412公開了“一種海水沖刷環境中模擬電偶腐蝕測試方法”，該發明結合了電偶腐蝕和動態摩擦磨損腐蝕，能夠實現模擬海水沖刷環境下的電偶腐蝕檢測，但是該專利介紹的方法無法實現金屬相互摩擦磨損的工況的模擬，而且在金屬材料電偶腐蝕技術領域中，也尚未查閱到流動海水（或其他腐蝕介質）環境條件下異種金屬材料摩擦過程的電偶腐蝕試驗裝置，更沒有相同或相似的技術記載或文獻報道，因此尋求設計一種簡單、快速且精確的動態電偶腐蝕試驗裝置，用于流動海水或其他腐蝕介質環境中異種金屬相互運動或摩擦過程中的電偶腐蝕試驗，具有良好的科研意義和實用價值。