一种升降式周浸腐蚀试验箱的制作方法

1.本实用新型涉及一种试验箱，尤其涉及一种升降式周浸腐蚀试验箱。


背景技术：

2.gb/t19746-2005《金属和合金的腐蚀盐溶液周浸试验》是目前金属材料周期浸洋润腐蚀试验方法标准，主要设备有轮式周期浸润腐蚀试验箱和升降式周期浸润腐蚀试验箱。日前升降式周期浸润腐蚀试验箱主要有北京科技大学与北京康科联科技公司联合研发的zj-002周期浸润腐蚀试验箱。在使用zj-002周期浸润腐蚀试验箱进行模拟工业大气和海洋大气加速腐蚀试验时，zj-002升降式周期浸润腐蚀试验箱在实际应用中存在以下几个问题：(1)温度的不均匀性：一般情况下，试样在zj-002周期浸润腐蚀试验箱内会与红外加热灯管平行挂置5排试样，靠近远红外加热灯管的两排试样表面温度较高，浸润后较短时间即能干燥，距离灯管越远，干燥时间越长，因而材料表面的状态不同，平行样的腐蚀速率差异很大，不能准确体现出试样腐蚀状况；(2)远红外灯管加热的方式使箱体内温度过冲现象突出，过冲值达到近10℃，与标准要求的45℃
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2℃相去甚远，同时降温至45℃
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2℃范围内的时间长达8分钟，而加热至45℃的时间则约为0.5分钟，使试验箱内过热，很难保证试样在45℃
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2℃环境中的试验；(3)gb/t19746-2005《金属和合金的腐蚀盐溶液周浸试验》标准要求试验箱内湿度控制在75％
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5％rh，在45℃时，箱体内的饱和湿度能达到75％
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5％rh，但在过热状态下，湿度会攀升至90％rh，在安置一个微型散热电扇后，湿度快速下降至30％rh，与标准要求相去甚远，湿度无法控制在标准要求的范围内；(4)试gb/t19746-2005《金属和合金的腐蚀盐溶液周浸试验》标准要求验溶液的温度控制在45℃
±
2℃，而溶液是通过水浴的方式进行加热的，考虑至溶液槽本身的防蚀问题，溶液槽是pe材质，其厚度为8mm，导热系数极小，溶液的升温缓慢，在一个试验周期内，水浴温度保持在45℃
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2℃，而溶液温度则不到40℃，极大影响了试验的精度；(5)在试验过程中，随着水浴槽和溶液槽水份的蒸发，水浴槽、溶液槽需每天补充去离子水，一方面无法保证试验溶液浓度的稳定，影响试验的精度和可重复性，另一方面，增加了试验人员的负担；(6)箱体内挂样架设置不合理，一次试验试样的数量局限在25个，同时进行三种以上材料试验时，一是试样会粘连，二是试样的腐蚀环境差异很大，不能保证试验的精度。


技术实现要素：

3.发明目的：本实用新型旨在提供一种试验精度高和应用范围广的升降式周浸腐蚀试验箱。
4.技术方案：本实用新型所述周浸腐蚀试验箱，由电气控制箱、试样传动装置、试样试验装置、环境控制装置和环境监测装置组成，所述电气控制箱设于试验箱外部，所述试样传动装置设于试验箱顶部，包括传动电机、试轴架和挂样架，其中，传动电机通过控制试轴架调节挂样架的位置，所述试样试验装置由腐蚀试验系统和补液系统组成，所述腐蚀试验系统设于试验箱内部，包括溶液槽和自动控制液位计，所述补液系统设于试验箱外部，包括
2、试轴架传动轴，3、挂样架，4、溶液槽，5、补液槽，6、补液泵，7、散热风扇，8、循环风扇，9、红外加热管，10、散热风扇控制器，11、溶液温度仪，12、箱内空气温度仪，13、浸润时间仪，14干燥时间仪，15、加热管，16、磁搅拌器，17、温度传感器， 18、自动控制液位计，其中，挂样架3的俯视图如图2所示，301和302为现有架桁， 303为新增架桁。
21.本实用新型所述升降式周浸腐蚀试验箱，由电气控制箱、试样传动装置、试样试验装置、环境控制装置和环境监测装置组成，电气控制箱和试样传动装置均设于试验箱顶部，试样传动装置包括传动电机1、试轴架2和挂样架3，其中，电气控制器通过智能调节仪控制传动电机1转动，通过上限位确定试样架3上升位置，通过下限位确定试样架3下降位置，通过接近限位确定传动电机1正反转，实行挂样架3的升降；传动电机 1通过控制试轴架2调节挂样架3的位置，试轴架2包括螺杆主轴和支撑辅助轴，传动电机转动时，通过皮带带动螺杆主轴上的传动块转动，使螺杆主轴升降。
22.所述试样试验装置由腐蚀试验系统和补液系统组成，所述腐蚀试验系统设于试验箱内部，包括溶液槽4和自动控制液位计18，所述补液系统设于试验箱外部，包括补液槽 5和补液泵6，所述溶液槽内设有加热管15、磁搅拌器16和温度传感器17，加热管15 对溶液直接进行加热，所述腐蚀试验系统和补液系统通过管道相连接，所述挂样架3浸没于溶液槽4内或悬于溶液槽4正上方，其中，加热管15为耐腐蚀材料，能够保证试验的安全性，磁搅拌器16能够保证溶液的温度、浓度的快速均匀化，使试验结果更精确，自动控制液位计18能够确保溶液浓度不变，同时解决了人工补液的不确定性，溶液槽4外部设有微型水泵，能够使溶液槽4内的溶液流动起来，快速均衡溶液浓度和温度，溶液槽4的材质为pe材料，厚度为8mm，加热方式为直接加热，能够保证溶液槽4的稳固性和耐腐蚀性。
23.所述环境控制装置设于试验箱内部，包括散热风扇7、循环风扇8和红外加热管9，所述散热风扇7还包括散热风扇控制器10，其中，散热风扇7和循环风扇8均为风量可调节循环风扇，维持试验箱内的温度和湿度保持温度，红外加热管9维持试验箱内的温度。
24.所述环境监测装置设于试验箱内侧，包括溶液温度仪11、箱内空气温度仪12、浸润时间仪13和干燥时间仪14，分别对溶液槽内的温度、试验箱内的空气温度、试样在溶液槽4内的浸润时间及试样在空气中的干燥时间进行实时监控。
25.所述试验箱还包括电气安全保护装置，一旦加热管15因长久使用腐蚀穿孔导致短路，立即断电并报警。
26.试验箱的工作流程如下：在1个大气压下，将溶液置于密闭箱体内，45℃时，箱体内湿度为75
±
5％，通过调节气流可控制箱体内湿度。
27.将试验溶液倒入溶液槽4内，挂好试样后关闭箱门；试验箱上电，此时散热风扇7 和循环风扇8工作、红外加热灯9工作，补液泵6待机；设置浸润时间(12分钟)和干燥时间(45分钟)，设置溶液温度(45℃)和干燥温度(45℃)，按“下降”按钮，试样架下降，约1.5分钟后下降限位动作停止下降；按“自动”按钮，试样架3开始上升，约1.5分钟后上升限位动作，试验进入干燥模式，干燥时长45分钟，45分钟后试样架开始下降，约1.5分钟后下降限位动作停止下降，试验进入浸润模式，浸润时长12分钟， 12分钟后试样架开始上升，如此循环，一个循环周期为1小时。在浸润、干燥过程中实现试样的干湿交替。同时，当箱体内温度低于时45℃，红外加热灯9工作；当箱体内温度高于时45℃，红外加热灯9停止工作。同样的，当溶液槽4内溶液温度低于时45℃，耐腐蚀加热管15工作；当溶液温度高于时45℃，耐腐蚀加热管
15停止工作；当溶液槽 4内溶液液位低于液面0.2mm时，补液泵6工作；当溶液液位高于液面0.2mm，补液泵 6停止工作。
28.采用本实用新型升降式周浸腐蚀试验箱对q500qenh和q345b模拟海洋大气五个周期共五周的周浸腐蚀对比试验，具体步骤如下：
29.(1)挂置试样：将试样做好标志，在试样架3的第一排挂q500qenh五个试样 (1#-5#)按序挂置在桥桁架上，第二排挂q345b五个试样(1#-5#)按序挂置在桥桁架上，第三排挂q500qenh五个试样(1#-5#)按序挂置在桥桁架上，第四排挂q345b五个试样(1#-5#)按序挂置在桥桁架上，依次挂样，直至50件试样挂好；
30.(2)试验溶液准备：配置好nacl溶液(3.5g/l)30升，倒入溶液槽4内，使挂片完全浸入溶液后，挂片顶部距液面10-11cm；
31.(3)补液槽5内加入足够的去离子水，调整好液位计位置，在溶液槽4液面下降 0.2cm时自动控制液位计18工作，补液泵6开始工作，在溶液高于溶液液面0.2cm时自动控制液位计18工作，补液泵6停止补液；
32.(4)试验条件设定：打开电源，在显示屏上按标准或特殊要求设定好试验条件；
33.(5)散热风量调节：在试验箱体内放置湿度检测仪，调节风量，使湿度稳定在 75％
±
5％rh；
34.(6)实验过程无需开箱，待实验时间达到规定时间，关闭电源，取出第一周期试样，打开溶液槽4自排阀，排除试验溶液，清洗溶液槽4，装入新配溶液，进行下一周期试验，依次进行，直至试验完成。
35.(7)采用改进后的zj-002周浸腐蚀试验箱，本次试验所得试验结果如下：
36.表1q355bgnh-gz及q345b模拟海洋大气周浸腐蚀速率
[0037][0038]
对比例1：采用未改进的zj-002周浸腐蚀箱，同样q355bgnh-gz及q345b模拟海洋大气周浸腐试验结果如下：
[0039]
表2q355bgnh-gz及q345b模拟海洋大气周浸腐蚀速率
[0040][0041]
同样的材料和试验时间，改进后与改进前周浸腐蚀试验结果相比(见表3)，由表3 可知，改进后的试验箱测得的数据误差率明显低于未经改造的试验箱测得的数据。
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表3周浸腐蚀试验箱误差率对比表
[0043]