[实用新型]一种应力和交流电共同作用下金属氢渗透试验装置

说明书

本实用新型涉及金属氢渗透试验领域，具体为一种应力和交流电共同作用下金属氢渗透试验装置。电解池一、电解池二并排设置、紧密接触，电解池一、电解池二之间设置X80管线钢试样，X80管线钢试样的一侧与电解池一中的电解液接触，X80管线钢试样的另一侧与电解池二中的电解液接触；交流电电源分别通过线路与石墨电极和电容连接，电容的输出端分别通过线路与X80管线钢试样和电感连接，电感的输出端通过线路与电化学工作站连接，电化学工作站分别通过线路与参比电极一的一端、Pt电极一连接，参比电极一的另一端伸至电解池一中，Pt电极一置于电解池一内。该装置通过应力和交流电共同作用的试验环境下，实现金属氢渗透试验。

技术领域

本实用新型涉及金属氢渗透试验领域，具体为一种应力和交流电共同作用下金属氢渗透试验装置。

背景技术

氢脆型应力腐蚀开裂行为是金属在大气环境中服役时严重影响材料安全性的一个因素。金属材料在热处理、酸洗、电镀和焊接等过程中，吸收的内氢以及与大气环境中的酸性气体等接触，或者在阴极保护条件下渗入到金属基体中的外氢，都会引起敏感金属材料的韧性降低，以及物理或化学性能的降级，影响其服役安全性。尤其是金属材料在受拉应力条件下，氢更容易与材料产生交互作用而引发材料的氢脆。

氢进入材料后往往会导致各种损伤，如钢中的过饱和氢冷却后造成的“白点”损伤，在某些金属及其合金中形成脆性氢化物相，原子氢扩散富集引起的塑性损失及滞后断裂等。目前，国内外学者在这一领域进行大量的研究，取得一定成果，同时也存在诸多问题，研究金属的氢渗透行为具有重大意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应力和交流电共同作用下金属氢渗透试验装置，该装置通过应力和交流电共同作用的试验环境下，实现金属氢渗透试验。

本实用新型的技术方案是：

一种应力和交流电共同作用下金属氢渗透试验装置，包括：交流电电源、电化学工作站、Pt电极一、参比电极一、参比电极二、Pt电极二、石墨电极、电解池一、电解池二，具体结构如下：

电解池一、电解池二并排设置、紧密接触，电解池一、电解池二之间设置X80管线钢试样，X80管线钢试样的一侧与电解池一中的电解液接触，X80管线钢试样的另一侧与电解池二中的电解液接触；

交流电电源分别通过线路与石墨电极和电容连接，电容的输出端分别通过线路与X80管线钢试样和电感连接，电感的输出端通过线路与电化学工作站连接，电化学工作站分别通过线路与参比电极一的一端、Pt电极一连接，参比电极一的另一端伸至电解池一中，并与X80管线钢试样的一侧相对应，Pt电极一置于电解池一内；另外，电化学工作站分别通过线路与参比电极二的一端、Pt电极二连接，参比电极二的另一端伸至电解池二中，并与X80管线钢试样的另一侧相对应，Pt电极二、石墨电极分别置于电解池二内。

所述的应力和交流电共同作用下金属氢渗透试验装置，X80管线钢试样的一端连接称重传感器的输出端，称重传感器的输出端连接蜗轮蜗杆减速机的输出端。

本实用新型的优点及有益效果是：

本实用新型采用自制恒载荷Devanathan-Stachurski双电解池，测量交流电和硫酸盐还原菌耦合作用下X80管线钢应力腐蚀过程中氢原子生成和消耗关系，以及氢原子的渗透和扩散规律。

附图说明

图1-图2为恒载荷Devanathan-Stachurski双电解池试验装置图。其中，图1为侧视图，图2为俯视图。

图中，1、交流电电源；2、电化学工作站；3、Pt电极一；4、参比电极一；5、X80管线钢试样；6、参比电极二；7、Pt电极二；8、石墨电极；9、称重传感器；10、蜗轮蜗杆减速机；11、电解池一；12、电解池二；L电感；C、电容。

具体实施方式