[發明專利]一種均勻化沉積鹽熱腐蝕試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202010317422.7
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111323364A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 李艷明;劉歡;佟文偉;張開闊;高志坤;劉明坤
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本申請屬于熱腐蝕試驗領域，特別涉及一種均勻化沉積鹽熱腐蝕試驗裝置及方法。裝置包括：溫控器、電磁加熱板、多孔樣品臺以及空氣壓縮霧化器。溫控器具有金屬外殼，金屬外殼上安裝有指示燈；電磁加熱板與溫控器電連接，電磁加熱板外側設置有加熱板外殼；多孔樣品臺設置在加熱板外殼上，多孔樣品臺上開設有多個凹槽；空氣壓縮霧化器包括至少兩組，每組中盛放有不同濃度的飽和鹽溶液，空氣壓縮霧化器設置有霧化噴頭，霧化噴頭設置在與多孔樣品臺對應的位置。本申請具有操作簡單、安全高效和實用性強等優點，可在材料表面均勻地沉積一層腐蝕鹽膜，霧化效果好，噴鹽量控制精準，測量結果準確，可有效模擬材料在實際工況下的熱腐蝕過程。

技術領域

本申請屬于熱腐蝕試驗領域，特別涉及一種均勻化沉積鹽熱腐蝕試驗裝置及方法。

背景技術

熱腐蝕是指金屬材料在高溫環境下，由于環境因素反應而沉積在表面上的沉積物在氧和其他腐蝕性氣體作用下加速腐蝕的現象。特征表現為在金屬表面通常會沉積一層混合熔融鹽膜，發生氧化和硫化反應，產生疏松多孔的氧化物和沿晶界分布的硫化物，從而引起金屬材料發生熱腐蝕。嚴重的熱腐蝕會造成災難性的事故，因此，科學合理的設計一種在金屬材料表面沉積鹽的方法對熱腐蝕性能的評價和機理分析具有重要的意義。

目前，常用的熱腐蝕沉積鹽方法有涂鹽法、浸鹽法和噴鹽法。涂鹽法采用人工方法在試樣表面涂覆一層鹽膜，但操作較復雜，鹽膜涂覆不均勻，厚度難以控制，實驗結果分散度較大，無法模擬實際工件的熱腐蝕過程。浸鹽法通過將試樣和鹽溶液放入加熱爐中，使試樣處于熔融鹽環境下，但氧氣難入參與反應過程，流程較復雜，需要多次重復添加腐蝕鹽和清洗反應容器等步驟，試驗結果受人工操作和環境影響較大。噴鹽法采用將霧化的鹽霧粒子沉積在試樣表面，在表面形貌一層鹽膜，放入加熱爐中進行加熱腐蝕試驗，此方法模擬性好，試驗數據較準確，但通常選擇Ni板作為承載試樣的加熱裝置，表面較光滑，圓形試樣在移動中難免發生滑落現象，且一般選擇高壓霧化噴壺裝置進行噴霧涂鹽，難以控制有效霧化面積和噴鹽量的大小，可能存在局部鹽量過多或過少，鹽量過少影響測量結果，鹽量過多試樣需要重新清洗，浪費時間。

因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

發明內容

本申請的目的是提供了一種均勻化沉積鹽熱腐蝕試驗裝置及方法，以解決現有技術存在的至少一個問題。

本申請的技術方案是：

本申請的第一個方面提供了一種均勻化沉積鹽熱腐蝕試驗裝置，包括：

溫控器，所述溫控器具有金屬外殼，所述金屬外殼上安裝有指示燈；

電磁加熱板，所述電磁加熱板與所述溫控器電連接，所述電磁加熱板外側設置有加熱板外殼；

多孔樣品臺，所述多孔樣品臺設置在所述加熱板外殼上，所述多孔樣品臺上開設有多個凹槽；

空氣壓縮霧化器，所述空氣壓縮霧化器包括至少兩組，每組中盛放有不同濃度的飽和鹽溶液，所述空氣壓縮霧化器設置有霧化噴頭，所述霧化噴頭設置在與所述多孔樣品臺對應的位置。

可選地，所述加熱板外殼包括內層壁板和外層壁板，所述內層壁板為陶瓷纖維板、玻璃纖維板或耐火磚中的一種，所述外層壁板為冷軋鋼板。

可選地，所述外層壁板的表面噴涂有Al-Cr、NiCrAlY或NiCoCrAlY抗腐蝕涂層。

可選地，所述電磁加熱板包括耐高溫板以及耐高溫線，所述耐高溫線均勻分布在所述耐高溫板的內部。

可選地，耐高溫板的材料為環氧樹脂，所述耐高溫線由硅膠云母編織而成。

可選地，所述多孔樣品臺由高溫合金GH536、GH625或GH4169中的一種制造而成，表面噴涂有Al-Cr、NiCrAlY或NiCoCrAlY抗腐蝕涂層。