[发明专利]一种腐蚀电化学测试装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种腐蚀电化学测试装置及其使用方法，该装置包括电解池、电化学测试装置、加热装置和保温装置，电解池包括反应池、反应池盖、密封垫片、紧固装置、试样安装装置，试样安装装置由阶梯螺纹波导杆、一级套筒、二级套筒、三级套筒、密封圈组成，电化学测试装置包括辅助电极夹头、参比电极夹头、工作电极夹头、电化学数据处理系统，辅助电极为铂网电极，参比电极安装在鲁金毛细管内，加热装置设置在反应池的外侧，保温装置设置在加热装置外侧。本发明可以模拟多种复杂腐蚀气体环境下材料腐蚀过程，固定了鲁金毛细管尖端和被测试样的距离，统一了鲁金毛细管尖端和被测试样的距离对测试结果的影响，并可以在恶劣复杂的工况条件使用。

技术领域

本发明涉及材料腐蚀性能测试领域，具体涉及一种腐蚀电化学测试装置及其使用方法。

背景技术

腐蚀是材料在苛刻服役环境中发生的一种缓慢损伤过程，具有极强的隐蔽性、偶然性、突发性以及严重的破坏性等特点。电化学是一种常用的快速评价材料耐腐蚀性能的测试方法，如动电位极化、恒电位极化、循环动电位极化、电化学阻抗测试等。电化学技术主要针对小试样的破坏性检测，目的在于对材料耐蚀性的事先预测或事后评估，但无法对在役大型构件腐蚀状况进行在线检测。声发射技术是一种高灵敏度的在线无损检测技术。与腐蚀相关的钝化膜开裂、气泡破裂、应力腐蚀开裂等是典型的声发射源。目前声发射技术已成功应用于远距离输油管道泄漏检测、储罐腐蚀程度在线评估等领域。但腐蚀损伤过程中声发射机制和声发射定量评估腐蚀程度的应用研究仍然处于起步阶段。现有的同时采用声发射技术和电化学技术检测材料腐蚀性能的测试装置的主要缺点是：(1)传统的测试装置要求的被测试样尺寸太大，无法进行微小试样的测试。被测试样与腐蚀介质接触的同时还要求有足够的面积与波导杆或直接与声发射传感器连接，这就要求被测试样的尺寸必需设计的足够大。焊接接头通常是结构件最为薄弱的环节，如果想要对焊接接头的不同区域(焊缝根部、盖面、焊缝中心、高温和低温热影响等)进行声发射和电化学检测，基于取样的限制，现有的测试装置是无法实现的；(2)为了便于声发射传感器的安装，被测试样作为工作电极通常需要安装在电解池的底部，因此现有的测试装置限制了对腐蚀介质的加热和保温；(3)无法模拟多种混合气体环境下材料腐蚀性能的声发射检测和电化学检测；(4)试样安装和拆卸的操作复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于电化学腐蚀测试的样品夹具及其使用方法；

本发明的目的还在于提供一种声发射检测材料腐蚀性能的夹具及其使用方法；

本发明的另一个目的还在于提供一种腐蚀电化学测试装置及其使用方法；

本发明的另一个目的还在于提供一种声发射检测材料腐蚀性能的电化学测试装置及其使用方法。

用于电化学腐蚀测试的样品夹具，由阶梯螺纹波导杆、一级套筒、二级套筒、三级套筒和密封圈组成，阶梯螺纹波导杆、一级套筒、二级套筒、三级套筒和密封圈同轴设置，其中：阶梯螺纹波导杆设有第一外螺纹、第二外螺纹，第一外螺纹与一级套筒的内螺纹连接，以使阶梯螺纹波导杆的前端置于一级套筒的第一空腔和第二空腔内，第二外螺纹置于一级套筒的第二空腔外侧；在阶梯螺纹波导杆的后端设置固定端；一级套筒外螺纹与三级套筒内螺纹相连，以使一级套筒置于三级套筒的第三空腔和第四空腔内；二级套筒套装在三级套筒外侧，在二级套筒和三级套筒之间设置密封圈。

在上述技术方案中，所述密封圈为橡胶密封圈。

在上述技术方案中，试样的测试面的直径为5±0.01mm，长度为7～8mm。

在上述技术方案中，阶梯螺纹波导杆为金属材料，例如铁素体不锈钢。

在上述技术方案中，一级套筒、二级套筒、三级套筒均为绝缘材料，例如聚四氟乙烯。