[发明专利]一种加速钎焊接头腐蚀疲劳试验的方法

说明书

本发明涉及一种加速钎焊接头腐蚀疲劳试验的方法，腐蚀溶液箱安装在伺服液压疲劳试验机上；将待测钎焊接头试样固定于腐蚀溶液箱中；同时将电化学反应电极固定于腐蚀溶液箱中；将反应电极与电化学工作站相连；腐蚀溶液箱的进出溶液口通过导管连接潜水泵和流量控制阀；潜水泵与溶液存储箱相连，向腐蚀溶液箱中输入腐蚀液，通过调节潜水泵的功率控制腐蚀溶液液面的高度。本发明的结构简单，方法简便。可以有效的模拟钎焊试样在实际服役环境下的腐蚀疲劳行为，并且同时进行电化学腐蚀，使待测试样发生极化反应，加速试样腐蚀速率，缩短腐蚀疲劳失效的时间，为研究钎焊接头腐蚀疲劳失效行为节省了大量的时间和成本。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种加速钎焊接头腐蚀疲劳试验的方法

背景技术

几十年来，汽车工业已经提出了各种解决方案来实现汽车发动机的NOx，CO和颗粒物排放的法律要求，尤其是近年来。在大多数现代柴油发动机中实施的通常使用的技术是为了在燃烧期间显着减少NOx的形成是排气再循环(EGR)。该方法是冷却一部分废气并将其再循环到燃烧室中，目标是用相对惰性的燃烧产物置换新鲜空气中的氧气。因此，由于燃烧速率和火焰温度降低，NOx排放量可以降低。为了确保车辆废气与冷却液之间的有效热交换，EGR冷却器由多个细长管和低壁厚板组成。通常通过真空钎焊来实现部件的连接以用于经济生产。

EGR冷却器的工作环境严峻，有高温腐蚀性气体，且承受着振动疲劳载荷，钎焊EGR部件必须抵抗侵蚀性废气的腐蚀性以及操作期间的静态和循环载荷。在腐蚀和疲劳的同时作用下，EGR冷却器钎焊接头结构断裂失效机制比较复杂，钎焊接头的腐蚀疲劳行为必须考虑到汽车热交换器的部件设计和寿命计算。

传统的检测试样腐蚀与疲劳行为的试验有两种方式；第一种方式：将试样进行长时间周期的预腐蚀后，再进行疲劳加载，这种虽然将疲劳和腐蚀的情况按照先后顺序结合进行，但是对于实际服役情况是不准确的。并且试验周期较长，大大浪费时间与经济成本。第二种方式是同时进行试样的腐蚀疲劳试样，但是此试验的缺点是，试样达到疲劳加载的循环次数较多，同样的浪费时间与经济成本。真实模拟EGE冷却器的服役环境，检测其失效方式，分析失效原因，加速试验进程是目前生产应用中所迫切需要解决的问题。

本发明是模拟工件实际服役环境，将腐蚀与疲劳同时进行，同时为了更快的获取试验结果，将电化学腐蚀与腐蚀疲劳结合起来，加速腐蚀速率，大大节省时间和经济成本的一种试验装置。

发明内容

现有的对EGR冷却器钎焊接头失效的分析方法具有以下两种缺点；1：具有局限性，不能很好的还原实际的服役环境，使失效分析的结果具体不确定性；2：试验周期长，花费大量的时间和经济成本。本发明的目的是根据EGR冷却器的服役环境，设计一种将腐蚀环境和振动载荷环境结合起来并且同时进行电化学腐蚀，使钎焊接头发生了极化反应，加快了接头的腐蚀速率，进而加速腐蚀疲劳试验的一种新方法，来表征EGR冷却器服役中的失效方式。

其技术方案为：

一种加速钎焊接头腐蚀疲劳试验的方法，其特征在于包括以下步骤：

[1]真空钎焊不锈钢接头，将其加工成疲劳用试样。

[2]将腐蚀介质输送到溶液存储箱中。

[3]将钎焊接头试样装夹于腐蚀溶液箱中进行固定密封，将电化学测试系统安装到腐蚀溶液箱中。

[4]将溶液存储箱、潜水泵以及流量控制阀通过导管腐蚀溶液箱连接，并进行密封固定。

[5]开始试验后，将电化学测试系统打开，电位差计实时监测工作电极相对于参比电极的电位状态，将三电极体系导线连接到电化学工作站，对钎焊接头施加1-5mA/cm²的恒电流，当电位稳定后去掉所施加的恒电流，电位再次稳定后，记录该数值为钎焊接头的稳态腐蚀电位，随后施加阳极恒电位，其数值为试样在腐蚀液中稳态腐蚀电位数值上增加的数值为30-150mV。