[实用新型]一种研究硫酸盐还原菌对金属应力腐蚀开裂影响规律的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属应力腐蚀试验装置，尤其涉及一种能够研究硫酸盐还原菌的生命活动对金属发生应力腐蚀开裂的影响及作用规律的试验装置。

背景技术

金属及其合金在应力与腐蚀环境共同作用下发生应力腐蚀开裂是一种十分危险的材料失效形式。应力腐蚀裂纹扩展速度较其它形式的腐蚀速度高出多个数量级，金属构件往往在没有任何征兆的情况下断裂，造成巨大安全隐患。因此研究金属发生应力腐蚀开裂的规律及机理具有重要意义。硫酸盐还原菌是日常环境中一种十分常见的细菌，能够将硫酸盐还原成硫离子，现有的大量研究表明，其对金属点蚀具有加速作用，但关于硫酸盐还原菌对应力腐蚀的影响及作用机理的试验研究却很少。

目前，公知的涉及硫酸盐还原菌与应力腐蚀的试验方法有慢应变速率拉伸试验，如谢飞等人实用新型的应力-电化学腐蚀测试装置将应力腐蚀与硫酸盐还原菌腐蚀相结合，但这种慢应变速率拉伸试验不能实时地对试样表面裂纹扩展行为进行观察。目前还未发现涉及弯曲试样与硫酸盐还原菌腐蚀相结合的试验装置。这是因为用弯曲试样进行试验难以保证试验过程中硫酸盐还原菌所需的厌氧环境。根据标准GB/T 15970.3-1995和GB/T 15970.5-1998所推荐的U型环与C型环装置，所需应力由与试样相同材料做成的螺栓加载，造成试验材料的额外消耗。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是为克服现有技术没有可用于研究硫酸盐还原菌环境中金属弯曲试样应力腐蚀开裂影响规律与机理的试验装置的缺陷，提供了一种即保证厌氧、恒温环境，又能进行腐蚀电化学试验与试样表面观察的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

试验装置，包括应力腐蚀试验机、电化学工作站、氮气瓶、恒温水浴槽和控制系统，所述应力腐蚀试验机通过气体通口与氮气瓶相连接，所述应力腐蚀试验机通过三电极接口与电化学工作站相连接，所述应力腐蚀试验机通过循环水接口与恒温水浴槽相连接，所述应力腐蚀试验机通过电路与控制系统相连接。

所述的应力腐蚀试验机为对称结构，交流电动机设置在壳体的底部，蜗杆支撑轴承和支撑轴承固定在外壳上，蜗杆与蜗杆支撑轴承垂直设置，传动轮与蜗杆、螺杆支撑轴承、支撑轴承表面均具有相同的螺纹结构，彼此通过润滑油润滑；交流电动机通过链条向传动轮传递动力；滑轨与支撑轴承相连并设置在蜗杆的下方，滑块的底端滑动设置在滑轨内，滑块的一侧与蜗杆的一端相连，滑块的另一侧连接试件夹具，试件夹持在试件夹具上，所述的壳体的上部设有试件表面检测器。

所述的传动轮同轴刚性连接手轮。

所述的试件夹具由电绝缘性材料构成。

所述的试件表面检测器由凸透镜和镜筒组成，凸透镜上下移动设置在镜筒内，镜筒相对于壳体拆卸设置。

所述的滑块与试件夹具之间设有试件提升转轮，试件提升转轮为一金属圆盘形构造，试件提升转轮内嵌在滑块内部，试件提升转轮绕自身中心轴自转，试件提升转轮外部延伸出一铰接环，试件提升转轮通过铰接环与夹具铰接，试件夹具在垂直于试件提升转轮的平面内做二维转动。

所述的试件提升转轮与蜗杆内侧端面相邻，在对试件施加弯曲应力时，它们相互独立，当试验过程中需要将试件从溶液中取出观察表面腐蚀形貌时，蜗杆与试件提升转轮通过电磁力耦合连接，试件提升转轮随蜗杆的转动而转动。

所述的试件的下方设有恒温水浴盒，恒温水浴盒为具有中空夹层的方形盒子，恒温水浴盒中空夹层与恒温水浴槽连通，溶液盒放置在恒温水浴盒内部。

本实用新型的优点效果如下：

1、整个应力腐蚀试验机密封，并通过氮气置换内部空气，为硫酸盐还原菌提供厌氧环境。

2、应力腐蚀试验机内部构造合理，使得试验过程中的应力加载、电化学测试、试样表面观察能够在试验机内室密闭无氧的情况下进行，保证了试验的连续性。

3、动力装置与控制系统和计算机相连接，通过专门软件控制电机的转数、转向和转速，通过压紧弯曲试样施加恒定应力，加载精度高。试验过程中，还可以通过特定程序控制电机按交替方向旋转，为试样施加交变应力，研究试样的腐蚀疲劳行为。

4、通过试样提升转盘与蜗杆之间的电磁力耦合连接，实现了试样由溶液内部到凸透镜观察区的转移。试样加载应力和表面观察均由软件控制，自动化程度高。

附图说明

图1是本实用新型总连接示意图。

图2是本实用新型中应力腐蚀试验机的内部结构图。

图3是本实用新型中应力腐蚀试验机内部结构的左视图。