[发明专利]金属焊接接头部位电偶腐蚀中腐蚀深度的测定方法

说明书

本发明公开金属焊接接头部位电偶腐蚀中腐蚀深度的测定方法，使用金属焊接接头部位电偶腐蚀的测定装置进行测定，计算机对采集的电流信号进行分析处理，输出电偶腐蚀电流，根据电偶腐蚀电流时间图可以确定焊接接头试样表面的阴阳极区域并判断焊接接头各部位的电偶腐蚀敏感性强弱，首先计算出腐蚀电流密度的大小，在计算出电偶腐蚀电流密度之后，知道阴极区与阳极区腐蚀速度的差值，通过该值得大小与正负以判断出阳极和阴极，以及二者腐蚀速度的差异，最后计算得到腐蚀深度。

本发明申请是母案申请“金属焊接接头部位电偶腐蚀的测定装置与测定方法”的分案申请，母案申请的申请日为2016年4月29日，申请号为2016102867138。

技术领域

本发明属于电偶腐蚀的测定装置领域，尤其是金属焊接接头部位电偶腐蚀的测定装置与测定方法。

背景技术

电偶腐蚀,也称之为双金属腐蚀。当两种或两种以上不同金属或同种金属的不同组织(如焊缝)在导电介质中接触后，由于各自电极电位不同而构成腐蚀原电池。在电解质水膜下，形成腐蚀宏电池，会加速其中负电位金属的腐蚀。影响电偶腐蚀的因素有环境、介质导电性、阴阳极的面积比等。电偶腐蚀一般取决于异种金属之间的电位差。这里的电位指的是两种金属或同种金属的不同组织(如焊缝)分别在电解质溶液(腐蚀介质)中的实际电位，即该金属在溶液中的腐蚀电位。其中，通常来讲，电位高的作为阴极，电位低的作为阳极，特别是当阳极面积较小时会形成小阳极大阴极的电偶对，使腐蚀加剧。在其他条件不变的情况下，电位差越大，腐蚀速度可能越大。这里说的可能是由于电位是热力学数据，通过热力学数据无法确切的表述出腐蚀过程的快慢，甚至有时因为外界环境的差异还会出现相反的结论。因此，对动力学过程的数据，即电偶腐蚀电流的测量就变得尤为重要。通过测量得到的腐蚀电流能够计算出不同材料或不同组织之间腐蚀速度差异。从而判断设备在特定环境中的腐蚀行为。

焊接是工程制造中的重要工艺环节，许多零部件都是通过焊接连接在一起。由于焊接过程中不可避免对焊接接头的组织产生影响，所以即使两个连接部件和焊材都是同种材料，焊接接头也会因为组织不均匀在腐蚀环境中发生电偶腐蚀。研究金属焊接接头部位腐蚀的方法主要有：盐雾试验，浸泡实验法(全浸、间浸等)和电化学实验法(电位测量、电偶电流测量、极化测量、电化学阻抗测量等)。前者只能得到失重数据和表面腐蚀形貌，无法得到腐蚀电流数据，耗时长。电化学方法虽然能得到电化学信息，但大多局限于分别研究单一区域，对实验室制备的工作电极也有加工复杂耗时等缺点，更无法实现在线无损检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了金属焊接接头部位电偶腐蚀的测定装置与测定方法，在线检测出金属焊接接头表面各区域之间的腐蚀电偶电流，从而判断阳极区和阴极区，得到金属焊接接头表面各区域的电偶腐蚀程度，从而判断出其电偶腐蚀敏感性。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

金属焊接接头部位电偶腐蚀的测定装置，包括测试探头，离子通道，电化学测量装置和计算机，其中：

电化学测量装置和计算机相连，电化学测量装置将采集的电化学信号传递给计算机，计算机以对采集的电流信号进行分析处理，输出测试时间内的电偶腐蚀电流的数值；

电化学测量装置的工作端和接地端分别连接两块待测焊接试样，用以采集信号；测试探头包括第一测试探头和第二测试探头，两者结构相同且分别固定在两块待测焊接试样上，由探头上盖、探头主体、探头下管和磁性固定栓组成，探头上盖下端与探头主体相连并在两者的连接处设置密封圈，探头主体的下端面中央设置探头下管，探头主体的下端面的四角对称设置磁性固定栓，在磁性固定栓的末端设置磁石，用于吸附在焊接测试区域；在探头下管的下端面设置试样接触圆环；在探头上盖上且沿探头上盖的轴向设置贯穿探头上盖的离子通道连接孔，在探头主体和探头下端的内部设置空腔，在探头上盖、探头主体和探头下端连接成一体后，离子通道连接孔和空腔同轴连接成一体的溶液储存腔；