[发明专利]一种局部腐蚀钢试件的制作装置及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种局部腐蚀钢试件的制作装置及制作方法，属于钢材腐蚀试验技术领域。

背景技术

钢材是国民经济的基本支柱之一，也是一种最重要的结构材料，几乎遍及所有工业。随着能源工业的开发与发展，以及海洋资源利用和舰船工业的发展，对钢铁材料的需求越来越迫切。然而，钢的使用离不开环境，在使用过程中产生的腐蚀问题给人类带来了巨大的经济损失和社会危害。腐蚀造成的损失是巨大的。据世界各国统计，每年因为腐蚀所造成的经济损失占国内生产总值的3％-5％。根据2002年美国发布的腐蚀调查报告数据，美国每年的直接腐蚀损失为2760亿美元，约占国内生产总值的3.1％，按照最低的比例来算，我国每年因为腐蚀所造成的损失过万亿人民币。根据国内外的经验，如果采用有效的控制和防护措施，25％～40％的腐蚀损失就可以被避免。因此，研究钢铁材料的腐蚀机理及其与防护技术，对于减少经济损失、社会危害、资源和能源的浪费，及提高使用的经济效益有着非常重要的意义。

试验研究是研究钢材腐蚀机理的最直接、最有效的方法，也是腐蚀研究领域中最重要的一种研究手段，而腐蚀试件的选取及制作是研究面临的最大难题之一。目前，已知的腐蚀钢试件获取方法有：(1)试件自然暴露试验法，将试件长期放置在现场环境，在自然气候条件下使试件中钢筋发生腐蚀来获取试件，该方法缺点是钢筋在自然环境中锈蚀试件较长，通常要持续数年；(2)在旧有建筑物中寻找发生腐蚀的构件截取试验试件，该方法的缺点是难以寻找到合适的构件实现试验目标，构件损伤的影响因素和原始材料数据不确定，难以开展大量的试验；(3)钢筋电化学加速锈蚀法，实验室内外加直流电源，达到钢筋快速腐蚀的目的以获取试件，该方法在已有研究中最普遍被采用。本发明也是基于该原理，但是目前的钢筋电化学加速锈蚀法存在通用性差，大多只适合金属铜的加速腐蚀，并且无法精确控制试件的腐蚀率等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种钢试件安放方便，结构简单，成本低的局部腐蚀钢试件的制作装置；进一步地，本发明提供一种试件制作程序简单，对试件没有任何二次损伤，试件制作质量高，制作成本低，可精确控制试件的腐蚀率，且通用性强，可满足不同材质、不同形式及不同尺寸的带局部腐蚀试件的制作的局部腐蚀钢试件的制作方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种局部腐蚀钢试件的制作装置，其特征在于：包括：用于盛装腐蚀溶液的容器，所述容器的顶端敞口由盖板覆盖，所述盖板由若干分散于所述容器四周的支架柱支撑，所述支架柱上带有螺纹，调节螺母设置于所述支架柱上，所述盖板穿过所述支架柱的顶端后由所述调节螺母调节所述盖板的高度，所述盖板的上表面固定设置有插销，所述插销穿进固定块下端的插孔从而将所述固定块固定在所述盖板上，所述固定块的中心设置有用于固定钢试件上端的第一通孔，所述盖板正对所述第一通孔处设置有用于穿入所述钢试件的第二通孔，所述盖板上还设置有便于将所述钢试件从侧面装入盖板的开槽，所述开槽与所述第一通孔相连通；所述容器内还设置有铜管，所述钢试件和铜管分别通过导线与电源的正负极相连。

所述电源为直流电源。

所述支架柱的个数为4个。

所述钢试件包括中间细两端粗的哑铃型钢试件；所述第二通孔为V型开口，所述V型开口的下表面直径接近所述哑铃型钢试件的中间部分直径；所述开槽的宽度与所述V型开口的下表面直径相同。

所述铜管与另一个所述局部腐蚀钢试件的制作装置中的所述钢试件通过所述导线串联，使若干个所述局部腐蚀钢试件的制作装置串联后同时腐蚀若干所述钢试件。

一种局部腐蚀钢试件的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，钢试件的获取：在同一张板材上纵向截取若干钢试件；

步骤二，钢试件的前处理：

S01，将步骤一中截取的钢试件经700～900℃保温50～80分钟后，进行水冷固溶处理；S02，钢试件表面，尤其是狭缝区域附近用电化学抛光液进行电解抛光处理，以消除机械加工划痕对试验结果的影响，狭缝内部嵌藏的磨屑均清洗干净；

S03，设定钢试件的腐蚀段长度为L，在钢试件中间用刻度线标记腐蚀段，再用宽度为L的纸条沿刻度线将腐蚀段层层裹紧，然后再用宽度为L的胶带绑扎固定纸条；

S04，在钢试件拟浸入腐蚀溶液的一端涂抹防腐蚀层，所述防腐蚀层延伸至所述纸条处；

S05，用刀片沿步骤S04涂抹的防腐蚀层与步骤S03包裹的纸条交汇处平齐切开，然后再用刀片切除纸条和胶带，露出钢试件中间的腐蚀段；