[發明專利]一種加速釬焊接頭腐蝕疲勞試驗的方法

在審

• 申請號: 201811254257.4
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109211772A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 李紅;李云月;栗卓新;韓祎
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

本發明涉及一種加速釬焊接頭腐蝕疲勞試驗的方法，腐蝕溶液箱安裝在伺服液壓疲勞試驗機上；將待測釬焊接頭試樣固定于腐蝕溶液箱中；同時將電化學反應電極固定于腐蝕溶液箱中；將反應電極與電化學工作站相連；腐蝕溶液箱的進出溶液口通過導管連接潛水泵和流量控制閥；潛水泵與溶液存儲箱相連，向腐蝕溶液箱中輸入腐蝕液，通過調節潛水泵的功率控制腐蝕溶液液面的高度。本發明的結構簡單，方法簡便。可以有效的模擬釬焊試樣在實際服役環境下的腐蝕疲勞行為，并且同時進行電化學腐蝕，使待測試樣發生極化反應，加速試樣腐蝕速率，縮短腐蝕疲勞失效的時間，為研究釬焊接頭腐蝕疲勞失效行為節省了大量的時間和成本。

技術領域

本發明屬于焊接技術領域，涉及一種加速釬焊接頭腐蝕疲勞試驗的方法

背景技術

幾十年來，汽車工業已經提出了各種解決方案來實現汽車發動機的NOx，CO和顆粒物排放的法律要求，尤其是近年來。在大多數現代柴油發動機中實施的通常使用的技術是為了在燃燒期間顯著減少NOx的形成是排氣再循環(EGR)。該方法是冷卻一部分廢氣并將其再循環到燃燒室中，目標是用相對惰性的燃燒產物置換新鮮空氣中的氧氣。因此，由于燃燒速率和火焰溫度降低，NOx排放量可以降低。為了確保車輛廢氣與冷卻液之間的有效熱交換，EGR冷卻器由多個細長管和低壁厚板組成。通常通過真空釬焊來實現部件的連接以用于經濟生產。

EGR冷卻器的工作環境嚴峻，有高溫腐蝕性氣體，且承受著振動疲勞載荷，釬焊EGR部件必須抵抗侵蝕性廢氣的腐蝕性以及操作期間的靜態和循環載荷。在腐蝕和疲勞的同時作用下，EGR冷卻器釬焊接頭結構斷裂失效機制比較復雜，釬焊接頭的腐蝕疲勞行為必須考慮到汽車熱交換器的部件設計和壽命計算。

傳統的檢測試樣腐蝕與疲勞行為的試驗有兩種方式；第一種方式：將試樣進行長時間周期的預腐蝕后，再進行疲勞加載，這種雖然將疲勞和腐蝕的情況按照先后順序結合進行，但是對于實際服役情況是不準確的。并且試驗周期較長，大大浪費時間與經濟成本。第二種方式是同時進行試樣的腐蝕疲勞試樣，但是此試驗的缺點是，試樣達到疲勞加載的循環次數較多，同樣的浪費時間與經濟成本。真實模擬EGE冷卻器的服役環境，檢測其失效方式，分析失效原因，加速試驗進程是目前生產應用中所迫切需要解決的問題。

本發明是模擬工件實際服役環境，將腐蝕與疲勞同時進行，同時為了更快的獲取試驗結果，將電化學腐蝕與腐蝕疲勞結合起來，加速腐蝕速率，大大節省時間和經濟成本的一種試驗裝置。

發明內容

現有的對EGR冷卻器釬焊接頭失效的分析方法具有以下兩種缺點；1：具有局限性，不能很好的還原實際的服役環境，使失效分析的結果具體不確定性；2：試驗周期長，花費大量的時間和經濟成本。本發明的目的是根據EGR冷卻器的服役環境，設計一種將腐蝕環境和振動載荷環境結合起來并且同時進行電化學腐蝕，使釬焊接頭發生了極化反應，加快了接頭的腐蝕速率，進而加速腐蝕疲勞試驗的一種新方法，來表征EGR冷卻器服役中的失效方式。

其技術方案為：

一種加速釬焊接頭腐蝕疲勞試驗的方法，其特征在于包括以下步驟：

[1]真空釬焊不銹鋼接頭，將其加工成疲勞用試樣。

[2]將腐蝕介質輸送到溶液存儲箱中。

[3]將釬焊接頭試樣裝夾于腐蝕溶液箱中進行固定密封，將電化學測試系統安裝到腐蝕溶液箱中。

[4]將溶液存儲箱、潛水泵以及流量控制閥通過導管腐蝕溶液箱連接，并進行密封固定。

[5]開始試驗后，將電化學測試系統打開，電位差計實時監測工作電極相對于參比電極的電位狀態，將三電極體系導線連接到電化學工作站，對釬焊接頭施加1-5mA/cm²的恒電流，當電位穩定后去掉所施加的恒電流，電位再次穩定后，記錄該數值為釬焊接頭的穩態腐蝕電位，隨后施加陽極恒電位，其數值為試樣在腐蝕液中穩態腐蝕電位數值上增加的數值為30-150mV。