[实用新型]一种周期浸润条件下钢材恒载荷应力腐蚀试验装置

说明书

本实用新型公开了一种周期浸润条件下钢材恒载荷应力腐蚀试验装置。试验装置中的应力加载单元包括钢材试件、卧式加载反力架、L形拉杆、导向套筒、力传感器和加载螺母；试验装置中的周期浸润单元包括总控系统、腐蚀试验槽、溶液补给箱、导管、液压升降台和液位控制开关。由应力加载单元对钢材试件完成恒定载荷加载后，周期浸润单元通过调整溶液补给箱与腐蚀试验槽之间的相对高差，实现钢材试件在腐蚀溶液浸润、室温干燥之间的周期性循环。本实用新型试验装置受力明确，将钢材的恒载荷应力腐蚀试验与周期浸润腐蚀试验相结合，能够较好地模拟受恒定拉应力作用的钢结构在海洋浪溅区环境中工作的腐蚀环境，进而使钢材应力腐蚀规律的研究更具有实际意义。

技术领域

本实用新型涉及金属腐蚀防护领域，具体涉及一种周期浸润条件下钢材恒载荷应力腐蚀试验装置。

背景技术

钢材的应力腐蚀是指钢材在应力(尤其是拉应力)和特定腐蚀介质共同作用下发生腐蚀，并最终导致钢材发生脆性断裂的行为。钢材的应力腐蚀断裂不同于普通的拉伸破坏与单纯的钢材腐蚀：当钢材接触敏感的腐蚀介质时，在较低应力情况下即可发生断裂；而在浓度较低的敏感腐蚀介质中，钢材的腐蚀速率会由于应力作用而显著提高。特别的对于不锈钢，例如奥氏体不锈钢，其在无应力作用下具有良好的耐腐蚀性，但在氯离子腐蚀介质中却易于发生应力腐蚀。应力腐蚀断裂是一种脆性断裂，发生时没有任何预兆，一旦微裂纹扩展成为临界裂纹即会迅速扩展而导致突然断裂，严重威胁结构的安全。

周期浸润腐蚀试验是模拟海洋浪溅区腐蚀环境最有效的试验方法之一，能够实现钢材试件在腐蚀介质中的周期性干湿循环。然而，以往的周期浸润腐蚀试验装置大多是针对无应力试件设计的，进行恒载荷应力腐蚀试验所需的荷载监控设备无法直接放入传统的周期浸润试验箱中。目前，尚缺乏一种将钢材的恒载荷应力腐蚀试验与周期浸润腐蚀试验相结合的试验装置及试验方法。本实用新型所提出的是一种周期浸润条件钢材应力腐蚀试验装置，能够对钢材进行周期浸润条件下的应力腐蚀试验研究。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供了一种周期浸润条件下钢材恒载荷应力腐蚀试验装置，可以通过对受恒定拉应力作用的钢材试件进行在腐蚀介质中的周期浸润，模拟海洋浪溅区的干湿循环状态，从而进一步研究钢材在腐蚀介质中的应力腐蚀现象。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提出一种周期浸润条件下钢材恒载荷应力腐蚀试验装置，包括周期浸润单元和至少一个应力加载单元；

各所述应力加载单元均分别包括钢材试件，卧式加载反力架，力传感器，以及L形拉杆、导向套筒和加载螺母各两个；两个所述L形拉杆的短边端头分别勾住所述钢材试件一端，两个所述L形拉杆的长边分别通过内置于所述卧式加载反力架中的所述导向套筒以穿过所述卧式加载反力架的相应侧，穿出所述卧式加载反力架后，一侧的所述L形拉杆上依次套设所述力传感器和一个所述加载螺母，另一侧的所述L形拉杆上套设另一个所述加载螺母并将其位置固定；通过旋紧并固定设有所述力传感器一侧的所述加载螺母，对所述钢材试件进行恒定拉应力的加载，加载荷载由所述力传感器读出；

所述周期浸润单元包括总控系统，容纳有腐蚀溶液的溶液补给箱，液压升降台，以及与所述应力加载单元个数相同的腐蚀试验槽和液位控制开关；加载完成后的各所述钢材试件分别悬挂在相应的一个所述腐蚀试验槽中，各所述腐蚀试验槽分别通过导管与所述溶液补给箱连通，所述溶液补给箱放置在所述液压升降台上，由所述总控系统控制所述液压升降台进行周期性的升、降，使腐蚀溶液周期性地流入、流出腐蚀试验槽，实现所述钢材试件的周期浸润腐蚀；各所述液位控制开关安装在相应的一个所述腐蚀试验槽内壁，监测所述腐蚀试验槽中腐蚀溶液的液面高度并反馈给所述总控系统。

进一步地，所述钢材试件为由原始钢材经过切割后形成多个交替布设的夹持段和标定段构成的一体成型结构，由一个标定段和其两端的夹持段构成一个小试件，所述钢材试件内的各小试件彼此串联。