[發(fā)明專利]一種風(fēng)沙環(huán)境下工程材料受侵蝕實(shí)驗(yàn)與損傷評價(jià)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610274922.0
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN105738235A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝贠洪;郭健;劉艷晨;樊金承;江南;劉永利;雅茹罕;韓燕
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 黃曉敏

1.一種風(fēng)沙環(huán)境下工程材料受侵蝕實(shí)驗(yàn)，其特征在于，包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和用于操作該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的方法，其中實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括風(fēng)沙環(huán)境模擬系統(tǒng)和沖蝕室，其中風(fēng)沙環(huán)境模擬系統(tǒng)用于模擬風(fēng)沙環(huán)境，沖蝕室用于固定實(shí)驗(yàn)試件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)沙環(huán)境下工程材料受侵蝕實(shí)驗(yàn)，其特征在于，所述的風(fēng)沙環(huán)境模擬系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)，其中空氣壓縮機(jī)與噴砂槍相連接，噴沙槍與沙箱相連接并將槍內(nèi)的風(fēng)沙射向沖蝕室中的試件，其中空氣壓縮機(jī)與噴沙槍之間設(shè)置有氣流控制閥，噴沙槍與沙箱之間設(shè)置有沙量控制閥；試件上設(shè)置有風(fēng)速儀，試件下方設(shè)置有回收箱。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)沙環(huán)境下工程材料受侵蝕實(shí)驗(yàn)，其特征在于，所述的實(shí)驗(yàn)方法包括以下步驟：

調(diào)整風(fēng)沙的沖蝕角度及沙槍槍口到試件表面的距離，并使沙槍槍口正對試件表面中心；

啟動空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生高壓氣流通過導(dǎo)管、油水分離器與沙槍相連接，并用風(fēng)速儀測定風(fēng)沙流到達(dá)受沖蝕表面時(shí)的瞬時(shí)速度；

將沙粒過篩，設(shè)置不同沙漏的孔徑，通過流量控制閥控制下沙率；

打開噴沙槍開關(guān)，高速運(yùn)動的氣流致使槍管內(nèi)部氣壓明顯小于外部大氣壓，沙粒通過重力作用，途徑漏斗進(jìn)入沙管，在強(qiáng)大的氣壓差推動下，進(jìn)入沙槍管由氣流挾帶沙粒子進(jìn)入沖蝕室；

通過秒表控制沖蝕時(shí)間，并記錄時(shí)間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)沙環(huán)境下工程材料受侵蝕實(shí)驗(yàn)，其特征在于，所述的步驟（1）中的沖蝕角度的調(diào)整為調(diào)整試件與噴沙槍的角度，其中角度的調(diào)整范圍為0°~90°。

5.一種基于權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)沙環(huán)境下工程材料損傷評價(jià)方法，其特征在于，包括失重量評級方法和失重率評價(jià)方法，其中失重量為磨損試驗(yàn)前后試件的質(zhì)量之差，即：

，其中m₁、m₂分別為沖蝕前、后試件質(zhì)量，單位g；

失重率為磨損實(shí)驗(yàn)前后試件質(zhì)量之差與該段時(shí)間用沙總質(zhì)量之比，即：

，其中α為沖蝕率，無量綱；m₁、m₂分別為沖蝕前、后試件質(zhì)量，單位g；m_s為下沙率，單位g/min；t為沖蝕時(shí)間，單位min。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種風(fēng)沙環(huán)境下工程材料損傷評價(jià)方法，其特征在于，所述的失重量評價(jià)方法為設(shè)置不同時(shí)間段進(jìn)行侵蝕實(shí)驗(yàn)，并的到不同時(shí)間內(nèi)的失重量，并以時(shí)間和失重量為條件得到失重量隨時(shí)間增長曲線，并通過時(shí)間增長曲線的斜率確定材料受風(fēng)沙侵蝕對破落分離的難易程度。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種風(fēng)沙環(huán)境下工程材料損傷評價(jià)方法，其特征在于，所述的失重率評價(jià)方法為通過失重率的大小來判定工程材料的抗沖蝕能力，失重率越大，單位質(zhì)量沙粒的沖蝕磨損效率越高，則材料的抗沖蝕能力越小。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種風(fēng)沙環(huán)境下工程材料損傷評價(jià)方法，其特征在于，所述的增長曲線斜率越大，則材料受風(fēng)沙沖蝕易破落分離，即材料的抗沖蝕能力越小。