[發明專利]一種局部腐蝕鋼試件的制作裝置及制作方法

有效

• 申請號: 201510326095.0
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104913962B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 孫陽;章家保;蘇靜波;翟秋;季小梅;龍星
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種局部腐蝕鋼試件的制作裝置及制作方法，屬于鋼材腐蝕試驗技術領域。

背景技術

鋼材是國民經濟的基本支柱之一，也是一種最重要的結構材料，幾乎遍及所有工業。隨著能源工業的開發與發展，以及海洋資源利用和艦船工業的發展，對鋼鐵材料的需求越來越迫切。然而，鋼的使用離不開環境，在使用過程中產生的腐蝕問題給人類帶來了巨大的經濟損失和社會危害。腐蝕造成的損失是巨大的。據世界各國統計，每年因為腐蝕所造成的經濟損失占國內生產總值的3％-5％。根據2002年美國發布的腐蝕調查報告數據，美國每年的直接腐蝕損失為2760億美元，約占國內生產總值的3.1％，按照最低的比例來算，我國每年因為腐蝕所造成的損失過萬億人民幣。根據國內外的經驗，如果采用有效的控制和防護措施，25％～40％的腐蝕損失就可以被避免。因此，研究鋼鐵材料的腐蝕機理及其與防護技術，對于減少經濟損失、社會危害、資源和能源的浪費，及提高使用的經濟效益有著非常重要的意義。

試驗研究是研究鋼材腐蝕機理的最直接、最有效的方法，也是腐蝕研究領域中最重要的一種研究手段，而腐蝕試件的選取及制作是研究面臨的最大難題之一。目前，已知的腐蝕鋼試件獲取方法有：(1)試件自然暴露試驗法，將試件長期放置在現場環境，在自然氣候條件下使試件中鋼筋發生腐蝕來獲取試件，該方法缺點是鋼筋在自然環境中銹蝕試件較長，通常要持續數年；(2)在舊有建筑物中尋找發生腐蝕的構件截取試驗試件，該方法的缺點是難以尋找到合適的構件實現試驗目標，構件損傷的影響因素和原始材料數據不確定，難以開展大量的試驗；(3)鋼筋電化學加速銹蝕法，實驗室內外加直流電源，達到鋼筋快速腐蝕的目的以獲取試件，該方法在已有研究中最普遍被采用。本發明也是基于該原理，但是目前的鋼筋電化學加速銹蝕法存在通用性差，大多只適合金屬銅的加速腐蝕，并且無法精確控制試件的腐蝕率等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種鋼試件安放方便，結構簡單，成本低的局部腐蝕鋼試件的制作裝置；進一步地，本發明提供一種試件制作程序簡單，對試件沒有任何二次損傷，試件制作質量高，制作成本低，可精確控制試件的腐蝕率，且通用性強，可滿足不同材質、不同形式及不同尺寸的帶局部腐蝕試件的制作的局部腐蝕鋼試件的制作方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種局部腐蝕鋼試件的制作裝置，其特征在于：包括：用于盛裝腐蝕溶液的容器，所述容器的頂端敞口由蓋板覆蓋，所述蓋板由若干分散于所述容器四周的支架柱支撐，所述支架柱上帶有螺紋，調節螺母設置于所述支架柱上，所述蓋板穿過所述支架柱的頂端后由所述調節螺母調節所述蓋板的高度，所述蓋板的上表面固定設置有插銷，所述插銷穿進固定塊下端的插孔從而將所述固定塊固定在所述蓋板上，所述固定塊的中心設置有用于固定鋼試件上端的第一通孔，所述蓋板正對所述第一通孔處設置有用于穿入所述鋼試件的第二通孔，所述蓋板上還設置有便于將所述鋼試件從側面裝入蓋板的開槽，所述開槽與所述第一通孔相連通；所述容器內還設置有銅管，所述鋼試件和銅管分別通過導線與電源的正負極相連。

所述電源為直流電源。

所述支架柱的個數為4個。

所述鋼試件包括中間細兩端粗的啞鈴型鋼試件；所述第二通孔為V型開口，所述V型開口的下表面直徑接近所述啞鈴型鋼試件的中間部分直徑；所述開槽的寬度與所述V型開口的下表面直徑相同。

所述銅管與另一個所述局部腐蝕鋼試件的制作裝置中的所述鋼試件通過所述導線串聯，使若干個所述局部腐蝕鋼試件的制作裝置串聯后同時腐蝕若干所述鋼試件。

一種局部腐蝕鋼試件的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，鋼試件的獲取：在同一張板材上縱向截取若干鋼試件；

步驟二，鋼試件的前處理：

S01，將步驟一中截取的鋼試件經700～900℃保溫50～80分鐘后，進行水冷固溶處理；S02，鋼試件表面，尤其是狹縫區域附近用電化學拋光液進行電解拋光處理，以消除機械加工劃痕對試驗結果的影響，狹縫內部嵌藏的磨屑均清洗干凈；

S03，設定鋼試件的腐蝕段長度為L，在鋼試件中間用刻度線標記腐蝕段，再用寬度為L的紙條沿刻度線將腐蝕段層層裹緊，然后再用寬度為L的膠帶綁扎固定紙條；

S04，在鋼試件擬浸入腐蝕溶液的一端涂抹防腐蝕層，所述防腐蝕層延伸至所述紙條處；

S05，用刀片沿步驟S04涂抹的防腐蝕層與步驟S03包裹的紙條交匯處平齊切開，然后再用刀片切除紙條和膠帶，露出鋼試件中間的腐蝕段；