本發(fā)明屬于縫隙應(yīng)力腐蝕測(cè)試，具體的說是一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、縫隙腐蝕在各行業(yè)都常有發(fā)生，由于縫隙腐蝕造成的材料失效、設(shè)備事故發(fā)生并不罕見。現(xiàn)有裝置和標(biāo)準(zhǔn)中，大多通過測(cè)量材料腐蝕過程的電位變化、腐蝕產(chǎn)物成分，來用于測(cè)試縫隙環(huán)境材料與介質(zhì)間形成的電化學(xué)腐蝕或化學(xué)腐蝕，未見由于受限空間介質(zhì)發(fā)生物理性質(zhì)變化對(duì)材料產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕影響的測(cè)試裝置。

2、現(xiàn)有的申請(qǐng)?zhí)枮閏n202410661363.3的中國(guó)專利公開了一種評(píng)價(jià)耐縫隙腐蝕性能的高通量測(cè)試裝置，包括實(shí)驗(yàn)部分與數(shù)據(jù)測(cè)試部分，所述實(shí)驗(yàn)部分主要由測(cè)試箱體、測(cè)試腔與過渡腔以及腔蓋組成，所述數(shù)據(jù)測(cè)試部分由三電極體系、連接導(dǎo)線與電化學(xué)工作站等組成。本發(fā)明在使用時(shí)，可同時(shí)開展多組試驗(yàn)、縫隙寬度梯度變化且可控、可同步監(jiān)測(cè)每組試樣腐蝕進(jìn)展中電流、電位變化情況，為高效評(píng)價(jià)不銹鋼、鈦合金等材料的縫隙腐蝕性能提供有效的測(cè)試方法。

3、現(xiàn)有裝置通常由一支撐底座、一加力板和加載螺母組成，通過固定夾保持樣件與應(yīng)力腐蝕試樣間的間隙，并使用加載螺母調(diào)節(jié)間隙距離。被測(cè)樣件連接導(dǎo)線接至腐蝕測(cè)試系統(tǒng)，采集腐蝕電位和電流用于測(cè)試縫隙間的電化學(xué)腐蝕或化學(xué)腐蝕，無法測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕，尤其難以測(cè)試由于介質(zhì)、材料的物理參數(shù)不同導(dǎo)致的應(yīng)力腐蝕。

4、為此，本發(fā)明提供一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決背景技術(shù)中所提出的至少一個(gè)技術(shù)問題。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明所述的一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置，包括方形鋼板，所述方形鋼板的頂部密封焊接有內(nèi)管，所述內(nèi)管的外表面套接有外管，所述外管與內(nèi)管同心焊接在方形鋼板上，所述內(nèi)管與外管之間具有間隙，所述內(nèi)管內(nèi)插設(shè)有電加熱管螺旋段和電加熱管直線段，所述外管的表面套有保溫棉，所述保溫棉固定安裝在方形鋼板上；所述外管的表面固定安裝有溫度傳感器，所述方形鋼板上設(shè)置有溫度巡檢儀，所述溫度傳感器和溫度巡檢儀電性連接，所述溫度巡檢儀和電加熱管直線段之間通過導(dǎo)線電性連接。

3、進(jìn)一步的，所述外管表面設(shè)置介質(zhì)液位和固液分界線，所述介質(zhì)液位處于固液分界線上方。

4、進(jìn)一步的，所述溫度傳感器為感溫?zé)犭娕?，所述溫度巡檢儀為溫度控制plc。

5、進(jìn)一步的，所述內(nèi)管與外管之間的間隙由直徑和壁厚控制。

6、進(jìn)一步的，所述電加熱管螺旋段的高度與保溫棉高度一致，所述電加熱管直線段處于固液分界線上。

7、進(jìn)一步的，所述外管的頂部固定安裝有漏斗，所述漏斗對(duì)準(zhǔn)外管與內(nèi)管的間隙處。

8、進(jìn)一步的，所述外管與內(nèi)管的間隙均勻，所述溫度傳感器處于方形鋼板上方5厘米處。

9、本發(fā)明的有益效果如下：

10、1.本發(fā)明所述的一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置，啟動(dòng)熱源，使得內(nèi)管與外管間隙介質(zhì)全部熔化，液位未達(dá)到介質(zhì)液位時(shí)，再通過漏斗進(jìn)行補(bǔ)充。裝置正常測(cè)試時(shí)，溫度傳感器檢測(cè)介質(zhì)溫度，溫度巡檢儀設(shè)置溫度高于介質(zhì)熔化溫度時(shí)，電加熱管螺旋段斷電，裝置散熱，介質(zhì)由液態(tài)凝固至固態(tài)。溫度降至介質(zhì)凝固溫度時(shí)，電加熱管螺旋段通電，裝置加熱，介質(zhì)由固態(tài)熔化至液態(tài)，為消除配比誤差、保障管間縫隙介質(zhì)充分相變，設(shè)置熱源關(guān)閉溫度為介質(zhì)熔化溫度正十?dāng)z氏度，熱源開啟溫度為介質(zhì)凝固溫度負(fù)十?dāng)z氏度。固液分界線以上的介質(zhì)不發(fā)生相變。通過本發(fā)明設(shè)計(jì)的裝置能夠充分模擬縫隙應(yīng)力腐蝕工況，不同材料在經(jīng)過試驗(yàn)后，經(jīng)過檢測(cè)，管壁表面的微觀與宏觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出迥異的形態(tài)，表明不同材料在該模擬工況下對(duì)抗應(yīng)力腐蝕的能力不同，從而為各類設(shè)備關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與選型提供重要依據(jù)，從而進(jìn)一步起到了降低設(shè)備故障率、提高設(shè)備可靠性、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的積極作用。

技術(shù)特征：

1.一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括方形鋼板(1)，所述方形鋼板(1)的頂部密封焊接有內(nèi)管(5)，所述內(nèi)管(5)的外表面套接有外管(4)，所述外管(4)與內(nèi)管(5)同心焊接在方形鋼板(1)上，所述內(nèi)管(5)與外管(4)之間具有間隙，所述內(nèi)管(5)內(nèi)插設(shè)有電加熱管螺旋段(2)和電加熱管直線段(9)，所述外管(4)的表面套有保溫棉(3)，所述保溫棉(3)固定安裝在方形鋼板(1)上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述外管(4)表面設(shè)置介質(zhì)液位(8)和固液分界線(10)，所述介質(zhì)液位(8)處于固液分界線(10)上方。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述溫度傳感器(12)為感溫?zé)犭娕迹鰷囟妊矙z儀(11)為溫度控制plc。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述內(nèi)管(5)與外管(4)之間的間隙由直徑和壁厚控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述電加熱管螺旋段(2)的高度與保溫棉(3)高度一致，所述電加熱管直線段(9)處于固液分界線(10)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述外管(4)的頂部固定安裝有漏斗(7)，所述漏斗(7)對(duì)準(zhǔn)外管(4)與內(nèi)管(5)的間隙處。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述外管(4)與內(nèi)管(5)的間隙均勻，所述溫度傳感器(12)處于方形鋼板(1)上方5厘米處。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于縫隙應(yīng)力腐蝕測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種用于測(cè)試縫隙應(yīng)力腐蝕的試驗(yàn)裝置，包括方形鋼板，所述方形鋼板的頂部密封焊接有內(nèi)管，所述內(nèi)管的外表面套接有外管，所述外管與內(nèi)管同心焊接在方形鋼板上，所述內(nèi)管與外管之間具有間隙，所述內(nèi)管內(nèi)插設(shè)有電加熱管螺旋段和電加熱管直線段；本發(fā)明通過本發(fā)明設(shè)計(jì)的裝置能夠充分模擬縫隙應(yīng)力腐蝕工況，不同材料在經(jīng)過試驗(yàn)后，經(jīng)過檢測(cè)，管壁表面的微觀與宏觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出迥異的形態(tài)，表明不同材料在該模擬工況下對(duì)抗應(yīng)力腐蝕的能力不同，從而為各類設(shè)備關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與選型提供重要依據(jù)，從而進(jìn)一步起到了降低設(shè)備故障率、提高設(shè)備可靠性、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的積極作用。

技術(shù)研發(fā)人員：智永勝,李蕾,劉麗昆,李洋,宋文兵,裴子博,王雯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)船舶重工集團(tuán)新能源有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2