一種測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置制造方法
【專利摘要】一種測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置，包括：一個沖刷箱，帶有上入液口及下排液口，頂部開有供轉動桿穿過的槽孔；一組用于安裝一組固定盤的支架；一個電機及由其控制轉速的轉動桿，該轉動桿伸入到沖刷箱內，且位于沖刷箱的正中心軸線上；在所述轉動桿上套有一組試樣轉盤，各試樣轉盤至少具有下列結構中的一種：1）試樣轉盤的外緣上沿圓周方向均勻切有一組可容置扁形試樣的臥槽，所述的扁形試樣為板材、片狀或波紋狀試樣；2）在各試樣轉盤的邊端上，沿圓周方向均布設容置管狀試樣的區域或裝置；在沖刷箱內設有一組立式擋液板，該組立式擋液板沿沖刷箱的圍壁設置一圈。其能提供比較高的流速條件，并可同時進行不同流速下的沖刷腐蝕測試。
【專利說明】—種測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于材料腐蝕性能測試【技術領域】，尤其涉及一種測試材料耐沖刷腐蝕性能的試驗裝置。
【背景技術】
[0002]在石油、化工、礦山等行業中，材料的耐沖刷腐蝕性能直接決定設備的使用壽命，如電廠冷凝器中銅合金管材，如果正常可以達到數十年的壽命，但實際使用過程中，常常出現短期服役就失效的現象，甚至是出現自來液中的紫銅冷凝管數月就穿孔的現象。究其原因，主要在于材料自身的材質問題，比如材料的微觀組織、材料的微觀應力、材料的表面狀態等等，但這些問題常常在材料正常服役前期的常規檢測(如金相檢測、應力檢測)中難以發現。因而耐沖刷性能的初步評估對用于流動介質中的材料非常重要而且必要，特別是接觸高流速的液體介質的材料，比如用于冷凝管、換熱器等材料。
[0003]沖刷腐蝕的影響因素眾多，歸納起來主要有材料自身因素、溶液的化學性質、顆粒的撞擊和流體流動行為等方面。其中，腐蝕和沖刷的交互作用研究一直受到高度重視，腐蝕和沖刷這兩種作用之間存在明顯的協同加強作用。沖刷腐蝕研究表明:沖刷腐蝕過程與流體力學密切相關，沖刷一般加速金屬的腐蝕過程。
[0004]實現沖刷腐蝕的方法主要有兩種。一種是液體介質流動,試樣件固定,這一般通過管路試驗方法實現，但這種方法很難實現高流速的實驗條件；另一種是通過介質不動，試驗件動，這種方式的代表就是轉盤式沖刷，即將試樣件固定在旋轉轉盤上，旋轉轉盤在液體介質中轉動，而介質不動，就形成一個相對流動的試驗狀態，這種方法比較容易實現高流速，但是由于轉盤旋轉，容易出現介質隨轉盤而動，導致試件于介質之間的相對流動速度的減少。故亟待有更好的裝置和方法。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置，該裝置能提供比較高的流速條件，并可同時進行不同流速下的沖刷腐蝕測試。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采取以下設計方案:
[0007]一種測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置，其包括有:
[0008]一個沖刷箱，至少帶有一組上入液口及一組下排液口，頂部為全開放口或在中心區域開有供轉動桿穿過的槽孔；
[0009]一組支架，用于固定安裝一組固定盤，該組固定盤中至少包括一個位于沖刷箱上方的電機固定盤；
[0010]—個電機,置于電機固定盤上；
[0011]一個由電機控制轉速的轉動桿，該轉動桿由上至下伸入到沖刷箱內，且位于沖刷箱的正中心軸線上；
[0012]在所述轉動桿上套有一組試樣轉盤，所述一組試樣轉盤的數量為一個以上；[0013]各試樣轉盤至少具有下列結構中的一種:1)試樣轉盤的外緣上沿圓周方向均勻切有一組可容置扁形試樣的臥槽，所述的扁形試樣為板材、片狀或波紋狀試樣；2)在各試樣轉盤的邊端上，沿圓周方向均布設容置管狀試樣的區域或裝置；
[0014]在沖刷箱內設有一組立式擋液板，該組立式擋液板沿沖刷箱的圍壁設置一圈。
[0015]所述測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置中，當一組試樣轉盤的數量為兩個以上時，各試樣轉盤互為不同直徑的盤，且由上至下按由大到小直徑依次間隔排列；所述的立式擋液板為階梯狀，階梯的級數與試樣轉盤的數量一致，每級階梯對應一個試樣轉盤，且每級階梯縱沿兒與相對應的試樣轉盤外沿兒的間距均相等。所述每級階梯縱沿兒與相對應的試樣轉盤外沿兒的間距為5-20mm。
[0016]所述測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置中，在各試樣轉盤外緣上切有的臥槽的底邊與試樣轉盤圓周切線平行，且臥槽的最大深度為0-5mm。
[0017]所述測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置中，在沖刷箱外側建一緩沖液槽，由該緩沖液槽上出液口引出一上液管路通至沖刷箱的上入液口，由沖刷箱的下排液口引出一回液管路通至緩沖液槽的回液口，在上、回液管路中均安設循環水泵，且上液管路的入液管口設在緩沖液槽內的下半部區域，回液管路的出液管口設在緩沖液槽內的上半部區域。
[0018]所述測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置中，所述的沖刷箱為圓形、方形，或為五邊以上的多邊形；當沖刷箱為圓形或五邊以上的多邊形時，所述的一組立式擋液板均勻間隔設置；當沖刷箱為方形時，設置后的一組立式擋液板的內沿兒間隔均勻。
[0019]本實用新型的優點是:
[0020]1.本實用新型測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置通過在沖刷試驗箱側壁添加擋液板，并將試驗件固定在轉盤切線方向以保證相對流速，最大限度的保留了試件和介質間的相對流速，仿真模擬度高，有效的解決了管路式沖刷腐蝕裝置及難以實現較高流速的問題；
[0021]2.一個轉動桿上可以套有多個試樣轉盤，并通過電機的調速，可以實現高流速沖刷的腐蝕試驗條件，并且可以同時進行不同流速的沖刷腐蝕試驗，工作效率大大提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置結構示意圖(主剖)。
[0023]圖2為本實用新型裝有試件的試樣轉盤結構示意圖(俯視)。
[0024]圖3為本實用新型沖刷箱結構一實施例截面示意圖(方形沖刷箱)。
[0025]圖4為本實用新型沖刷箱結構另一實施例截面示意圖(圓形沖刷箱)。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，為本實用新型評價材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置一優選實施例，該裝置主要是由電機1、電機固定盤2、支架3、轉動桿4、試樣轉盤5、擋液板6、沖刷箱7、沖刷箱固定盤8 (亦可不用，直接將沖刷箱置于地面上)、緩沖液槽9、兩個循環液泵10、11等組成。
[0027]本實用新型評價材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置的第一創新點在于:該裝置可以通過安裝多個不同直徑的試驗轉盤，同時進行不同轉速下的沖刷腐蝕試驗。為此，本實用新型做了進一步的結構設計:
[0028]所述的沖刷箱7至少帶有一組上入液口及一組下排液口(可以是一個口，或是多個口)，頂部為全開放口或在中心區域開有槽孔；利用一組支架3固定一個電機固定盤2和一個沖刷箱固定盤8 ;將電機I置于電機固定盤上，輸出軸朝下且與轉動桿4固定連接；該轉動桿4由上至下伸入到沖刷箱內，且位于沖刷箱的正中心軸線上；在轉動桿4上套有一個以上(一組)的試樣轉盤5。為實驗方便，可以配備一個供液裝置:包括一個緩沖水槽9，緩沖水槽9開有一個上出液口及一個回液口，由該緩沖液槽上出液口引出一上液管路12通至沖刷箱的上入液口，由沖刷箱的下排液口引出一回液管路13通至緩沖液槽的回液口，在上液、回液管路中均安設循環水泵10、11，且上液管路的入液管口 121設在緩沖液槽9內的下半部區域，回液管路的出液管口 13設在緩沖液槽內的上半部區域。
[0029]所述的沖刷箱7形狀可以是方形(參見圖3)或其他多邊形，也可以是圓形(參見圖
4),內壁縱向平均分布擋液板6 (共設一組)。擋液板6與試樣轉盤5外沿兒的間距LI范圍是5-20mm，以保證擋液板與試樣的間距L2保證在10_25mm，實現減少或阻礙液體介質隨轉盤的轉動，得到介質與試樣之間的相對運動和相對流速。
[0030]當轉動桿4上同時套設兩個以上的試樣轉盤5時，這些試樣轉盤5應選用不同直徑的盤，且由上至下按由大到小直徑依次間隔排列；此情形下，所述的立式擋液板6優選設計為階梯狀，階梯的級數與試樣轉盤的數量一致，每級階梯對應一個試樣轉盤5，且每級階梯縱沿兒601與相對應的試樣轉盤5外沿兒的間距均相等。
[0031 ] 如圖2所示，所述的試樣轉盤5至少具有下列結構中的一種:I)試樣轉盤5的外緣上沿圓周方向均勻切有一組可容置扁形試樣的臥槽501，以在實驗時，將扁形(如:板材、片狀或波紋狀)試樣100以絕緣方式安裝在該臥槽501的邊壁上，使其位于試樣轉盤5外緣的圓周切線方向上，以保證扁形試樣100的沖刷面與液體介質流動方向平行，該臥槽的最大深度為0-5mm。2)在各試樣轉盤的邊端上，沿圓周方向均勻布設容置管狀試樣200的區域(在該區域上可以直接綁定管狀試樣)或沿圓周方向均勻布設容置管狀試樣200的裝置(如用于容置并固定管狀試樣200的機構)。
[0032]本實用新型評價材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置的沖刷箱7、擋液板6、緩沖液槽9、循環液供給的管路(上液管路12和回液管路13)、轉動桿4、試樣轉盤5和試樣安裝固定材料均為耐腐蝕的非金屬材料。
[0033]下面結合附圖及具體實施例對本實用新型的方法及裝置做進一步詳細說明。
[0034]實施例1
[0035]1、將電機1、電機固定盤2、支架3、轉動桿4、試樣轉盤5、擋液板6、沖刷箱7、沖刷
箱固定盤8、緩沖液槽9、兩個循環液泵10、11等按圖1組裝。其中轉動桿、試樣盤、試樣沖刷箱、緩沖液槽、循環管路均由耐腐蝕聚四氟乙烯材料制成。
[0036]2、安裝I個試驗轉盤，試驗轉盤的外緣直徑是328.3mm，試件安裝的圓周直徑為318.3mm,試件的旋轉周長為1000mm。
[0037]3、轉盤上按圖4所示，平均安裝6個管樣試驗件200和6個片狀試驗件100，其中試驗件長度均為60mm。
[0038]4、沖刷箱是圓形,液箱內徑為500mm,內壁按圓周縱向平均分布12個擋液板6,擋液板寬度是171.7mm,以保證擋液板與轉盤的間距為5mm，擋液板可以是矩形，或著是一階梯式。
[0039]5、安裝好轉盤和試驗件，準備好試驗用液體介質，接通電源，調整電機轉速為60r/min,以實現試件表面的介質流動速度為lm/s，按實驗周期進行沖刷腐蝕試驗，試驗后測試失重，計算沖刷腐蝕速率。
[0040]實施例2
[0041]1、將電機1、電機固定盤2、支架3、轉動桿4、試樣轉盤5、擋液板6、沖刷箱7、沖刷
箱固定盤8、緩沖液槽9、兩個循環液泵10、11等按圖1組裝。其中轉動桿、試樣盤、試樣沖刷箱、緩沖液槽、循環管路均有耐腐蝕ABS塑料制成。
[0042]2、同時安裝3個試驗轉盤，試驗轉盤的外緣直徑分別是392.0mm、328.3mm、264.6mm,試件安裝的圓周直徑分別為382.0mm、318.3mm、254.6mm,試件的旋轉周長分別為1200mm、1000mm、800mmo
[0043]3、每個轉盤上平均安裝6個波紋板狀試件。
[0044]4、其中試驗液箱是正方形，內壁縱向平均分布16個擋液板，擋液板為三個階梯，每個階梯的擋液板與轉盤的間距為10mm。
[0045]5、按圖1安裝好試樣轉盤和試驗件，準備好試驗的液體介質，接通電源，調整電機轉速為600r/min,以實現由上至下的試樣轉盤上的試件表面介質流動速度為12m/s、10m/s、8m/s，按實驗周期進行沖刷腐蝕試驗，試驗后測試失重,計算沖刷腐蝕速率。
[0046]實施例3
[0047]1、將電機1、電機固定盤2、支架3、轉動桿4、試樣轉盤5、擋液板6、沖刷箱7、沖刷箱固定盤8、緩沖液槽9、兩個循環液泵10、11等按圖1組裝。其中轉動桿有聚四氟乙烯制成,試樣盤、試樣沖刷箱、緩沖液槽、循環管路均由有機玻璃制成。
[0048]2、同時安裝2個試樣轉盤,試件安裝的圓周周長分別為1000mm、500mm。
[0049]3、在2個試樣轉盤上平均安裝6個板狀試件。
[0050]4、其中沖刷箱7是正方形，內壁縱向平均分布12個擋液板，擋液板為二個階梯，擋液板與轉盤的間距為20mm。
[0051]5、安裝好轉盤和試驗件，準備好試驗的液體介質，接通電源，調整電機轉速為1440r/min,以實現試件表面介質流動速度為24m/s、12m/s,按實驗周期進行沖刷腐蝕試驗，試驗后測試失重，計算沖刷腐蝕速率。
[0052]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置，其特征在于包括有: 一個沖刷箱，至少帶有一組上入液口及一組下排液口，頂部為全開放口或在中心區域開有供轉動桿穿過的槽孔； 一組支架，用于固定安裝一組固定盤，該組固定盤中至少包括一個位于沖刷箱上方的電機固定盤； 一個電機，置于電機固定盤上； 一個由電機控制轉速的轉動桿，該轉動桿由上至下伸入到沖刷箱內，且位于沖刷箱的正中心軸線上； 在所述轉動桿上套有一組試樣轉盤，所述一組試樣轉盤的數量為一個以上； 各試樣轉盤至少具有下列結構中的一種:1)試樣轉盤的外緣上沿圓周方向均勻切有一組可容置扁形試樣的臥槽，所述的扁形試樣為板材、片狀或波紋狀試樣；2)在各試樣轉盤的邊端上，沿圓周方向均布設容置管狀試樣的區域或裝置； 在沖刷箱內設有一組立式擋液板，該組立式擋液板沿沖刷箱的圍壁設置一圈。
2.如權利要求1所述的測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置，其特征在于:當一組試樣轉盤的數量為兩個以上時，各試樣轉盤互為不同直徑的盤，且由上至下按由大到小直徑依次間隔排列；所述的立式擋液板為階梯狀，階梯的級數與試樣轉盤的數量一致，每級階梯對應一個試樣轉盤，且每級階梯縱沿兒與相對應的試樣轉盤外沿兒的間距均相等。
3.如權利要求2所述的測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置，其特征在于:所述每級階梯縱沿兒與相對應的試樣轉盤外沿兒的間距為5-20mm。
4.如權利要求3所述的測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置，其特征在于:在各試樣轉盤外緣上切有的臥槽的底邊與試樣轉盤圓周切線平行，且臥槽的最大深度為0-5mm。
5.如權利要求1所述的測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置，其特征在于:在沖刷箱外側建一緩沖液槽，由該緩沖液槽上出液口引出一上液管路通至沖刷箱的上入液口，由沖刷箱的下排液口引出一回液管路通至緩沖液槽的回液口，在上液、回液管路中均安設循環水泵，且上液管路的入液管口設在緩沖液槽內的下半部區域，回液管路的出液管口設在緩沖液槽內的上半部區域。
6.如權利要求1所述的測試材料耐沖刷腐蝕性能試驗裝置，其特征在于:所述的沖刷箱為圓形、方形，或為五邊以上的多邊形；當沖刷箱為圓形或五邊以上的多邊形時，所述的一組立式擋液板均勻間隔設置；當沖刷箱為方形時，設置后的一組立式擋液板的內沿兒間隔均勻。
【文檔編號】G01N3/56GK203688381SQ201320890908
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】趙月紅, 溫軍國 申請人:北京有色金屬研究總院
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
