[實用新型]一種測試材料多因素耦合條件下抗腐蝕性能的裝置

有效

• 申請號: 201821817761.6
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN209069803U
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 周大鑫;任秀敏;張苗;黃艷艷;許航宇;蘇帥;周佳欣
• 申請（專利權）人: 西京學院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 苗艷榮

本實用新型公開了一種測試材料多因素耦合條件下抗腐蝕性能的裝置，包括摻混制氣系統、高溫實驗系統和尾氣處理系統，其中所述的摻混制氣系統包括通過管道首尾依次連接的氣瓶、氣體混勻裝置、流量計和蒸氣發生器，所述的溫實驗系統包括高溫管式爐和拉伸試驗機，所述的高溫管式爐的爐管進口與蒸氣發生器的出口相連，所述的拉伸試驗機設置在爐管的兩端，所述的尾氣處理系統包括與爐管出口依次連通的錐形瓶和水箱。該裝置能充分探究水蒸氣、應力、溫度和不同腐蝕性實驗氣氛對材料抗高溫腐蝕性能的影響。

技術領域

本實用新型屬于腐蝕性能檢測領域，具體涉及一種可檢測不同材料在含有水蒸氣的實驗氣氛中、應力及高溫耦合條件下抗腐蝕性能的裝置。

背景技術

全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經濟損失約達7000億美元，是地震、水災、臺風等自然災害造成損失總和的6倍。根據日本統計資料顯示，在受力情況下鋼結構被腐蝕后，若腐蝕1％，其強度下降10％～15％，若雙面腐蝕各達5％時，其結構將失效報廢。世界每年因腐蝕而報廢的金屬材料與設備相當于鋼材生產量的20％以上。鋼材腐蝕的問題每年都會對國民經濟造成極大的損失，其中電站鍋爐用鋼的高溫腐蝕問題極為嚴重，而且電站鍋爐用鋼的腐蝕影響因素復雜多變，致使研究電站鍋爐用鋼抗腐蝕性能十分困難。對于大部分鍋爐用鋼抗高溫腐蝕性能的研究，科研人員往往只在單一干燥的腐蝕氣氛中進行高溫腐蝕試驗，而未考慮到實際工程中氣氛都帶有水蒸氣及鋼材的受力情況，鍋爐用鋼在含水蒸氣腐蝕環境中熱力耦合條件下的高溫腐蝕行為并未得到充分的研究。目前大部分用于研究測試鋼材抗高溫腐蝕性能的系統也是如此，并沒有考慮到熱力耦合和水蒸氣對鋼材抗高溫腐蝕性能的影響，市場上也沒有出現相應的商用測試裝置。

實用新型內容

針對目前測試系統在檢測鋼材、合金、非金屬等材料抗高溫腐蝕性能不足的問題，本實用新型的目的旨在提供一種可檢測不同材料在含有水蒸氣的實驗氣氛中、應力及高溫耦合條件下抗腐蝕性能的裝置，該裝置能充分探究水蒸氣、應力、溫度和不同腐蝕性實驗氣氛對材料抗高溫腐蝕性能的影響。

為了達到上述技術目的，本實用新型具體通過以下技術方案實現：

一種測試材料多因素耦合條件下抗腐蝕性能的裝置，包括摻混制氣系統、高溫實驗系統和尾氣處理系統，其中所述的摻混制氣系統包括通過管道首尾依次連接的氣瓶、氣體混勻裝置、流量計和蒸氣發生器，所述的溫實驗系統包括高溫管式爐和拉伸試驗機，所述的高溫管式爐的爐管進口與蒸氣發生器的出口相連，所述的拉伸試驗機設置在爐管的兩端，所述的尾氣處理系統包括與爐管出口依次連通的錐形瓶和第二水箱。

所述的氣瓶可根據實驗氣氛的需求直接跟換為所需氣體氣瓶，如有需要可增加裝有不同種氣體氣瓶數量。

所述氣體混勻裝置為中空的圓柱狀，在氣體混勻裝置的內部由中空環板與實心圓板交替排列結構。

所述的流量計設置與之相連的流量調節系統，可根據實驗要求，通過流量計精確控制實驗氣氛的流量。

所述的蒸氣發生器外包覆有加熱帶，所述的加熱帶與加熱器連通；所述的蒸氣發生器設置有與之連通的去離子第一水箱。

所述的拉伸試驗機通過連桿將被測試樣固定在爐管內，優選的，所述的拉伸試驗機還設置有應力控制系統，可按程序精確控制的拉伸、扭曲、彎曲等各種形式的載荷。

所述管式加熱爐采用程序控溫，具有內置熱電偶，溫度信息反饋給箱體上液晶顯示屏。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

(1)本實用新型摻混制氣方法可根據實驗氣氛的需求更換相應的氣瓶，并可增加裝有不同種氣體的氣瓶數量，多種氣體經氣體混勻裝置充分混合均勻，可研究多種氣體作為腐蝕性實驗氣氛對材料腐蝕行為影響；

(2)通過調節送水流量及相應加熱器的功率，確定實驗氣氛中水蒸氣含量，可研究在腐蝕性實驗氣氛中水蒸氣對材料腐蝕行為影響等；