一种模拟海洋环境中材料加速腐蚀的无损监检测试验方法

摘要

本发明涉及一种模拟海洋环境中材料加速腐蚀的无损监检测试验方法。包括模拟海洋环境的腐蚀加速试验和材料腐蚀电位的无损监、检测。模拟海洋环境腐蚀加速试验在腐蚀加速试验模块上进行，可完成海洋或工业大气腐蚀、浪花飞溅腐蚀、潮差腐蚀、全浸腐蚀及海泥微生物腐蚀试验。材料腐蚀电位的无损监、检测试验通过腐蚀电位无损监、检测模块完成。本发明的效果和益处是提供了模拟海洋各腐蚀区域的环境，通过加速腐蚀试验缩短试验周期，全过程监、检测材料的腐蚀程度。为评价材料在海洋环境中的耐蚀性提供技术支撑，从而缩短材料的研究和试验周期。

主权项

一种模拟海洋环境中材料加速腐蚀的无损监检测试验方法，其特征在于：模拟海洋环境的腐蚀加速试验模块提供了接近实海环境的腐蚀氛围并对试验材料起到加速腐蚀的效果；腐蚀电位无损监、检测模块无损监、检测材料的腐蚀电位，提供判断材料腐蚀状态的依据； 模拟海洋环境的腐蚀加速试验模块包括试验箱、腐蚀氛围制造系统、辅助系统和控制系统；试验箱内部设置试样架用以固定试样和参比电极；腐蚀氛围制造系统包括安装于试验箱中部且固定试样的螺旋桨，通过旋转制造浪花飞溅的氛围，并模拟不同级别海浪对试样的冲击效果；安装于试验箱顶部的氙灯、红外加热灯、进排气孔和排气扇，用于模拟日照氛围、通入不同腐蚀性的气体和调节试验箱湿度；安装于试验箱侧壁的喷射装置，用于实现冲蚀的氛围；安装于试验箱底部的水浴加热系统和供排水系统，用于调整试验环境的温度和控制试验箱内液面的高度；辅助系统包括动力装置、温度传感装置、湿度传感装置、液位传感装置和储水箱；控制系统实现总电源开关、螺旋桨转速控制、光照时间控制、冲蚀强度控制、环境温度控制和液面高度控制； 腐蚀电位无损监、检测模块硬件系统包括：显示器、实时监控模块、数据采集模块、通讯模块、电源模块、充电电池及充电模块、外部设备以及人机接口； 通过螺旋桨机械转动拍打海水产生水花飞溅达到模拟效果，并通过红外加热和氙灯辐照对试样进行烘干和辐照处理，以此模拟浪花飞溅区干湿交替的实际状况；根据“国际波级表”选择需要波浪的范围，通过公式1、公式2和公式3计算出螺旋桨的具体转速，即通过固定在螺旋桨上试样与海水的相对线速度值，根据圆周运动公式将其转化为螺旋桨的具体转速； P=0.55×H²×T(1) 式1：P为波浪的功率，H为波高，单位为米，T为波浪周期，单位为秒； E=0.5×ρ_海水×g×H²(2) 式2：H为波高，单位为米，ρ_海水为海水密度，取1025kg/m³,g为重力加速度，E为单位面积一个波的能量，单位为J； P=m×(2π·n)²×r(3) 式3：P为波浪的功率，m为一个桨叶与一个试样的质量和，n为转速，r为桨叶半径； 根据材料使用的海洋环境，将试样和参比电极固定于试样架上相应位置并通过导线与腐蚀电位无损监、检测模块相连接，根据模拟的海域特征确定腐蚀 加速试验模块的螺旋桨转速、水浴温度、光照时间、环境湿度、液面的涨落周期和冲蚀的强度与时间，并通过控制模块定时自动开启或关闭不同的功能部件模拟出海洋环境，进行试样在模拟海洋环境中的加速腐蚀试验。