[实用新型]一种测试材料多因素耦合条件下抗腐蚀性能的装置

说明书

本实用新型公开了一种测试材料多因素耦合条件下抗腐蚀性能的装置，包括掺混制气系统、高温实验系统和尾气处理系统，其中所述的掺混制气系统包括通过管道首尾依次连接的气瓶、气体混匀装置、流量计和蒸气发生器，所述的温实验系统包括高温管式炉和拉伸试验机，所述的高温管式炉的炉管进口与蒸气发生器的出口相连，所述的拉伸试验机设置在炉管的两端，所述的尾气处理系统包括与炉管出口依次连通的锥形瓶和水箱。该装置能充分探究水蒸气、应力、温度和不同腐蚀性实验气氛对材料抗高温腐蚀性能的影响。

技术领域

本实用新型属于腐蚀性能检测领域，具体涉及一种可检测不同材料在含有水蒸气的实验气氛中、应力及高温耦合条件下抗腐蚀性能的装置。

背景技术

全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。根据日本统计资料显示，在受力情况下钢结构被腐蚀后，若腐蚀1％，其强度下降10％～15％，若双面腐蚀各达5％时，其结构将失效报废。世界每年因腐蚀而报废的金属材料与设备相当于钢材生产量的20％以上。钢材腐蚀的问题每年都会对国民经济造成极大的损失，其中电站锅炉用钢的高温腐蚀问题极为严重，而且电站锅炉用钢的腐蚀影响因素复杂多变，致使研究电站锅炉用钢抗腐蚀性能十分困难。对于大部分锅炉用钢抗高温腐蚀性能的研究，科研人员往往只在单一干燥的腐蚀气氛中进行高温腐蚀试验，而未考虑到实际工程中气氛都带有水蒸气及钢材的受力情况，锅炉用钢在含水蒸气腐蚀环境中热力耦合条件下的高温腐蚀行为并未得到充分的研究。目前大部分用于研究测试钢材抗高温腐蚀性能的系统也是如此，并没有考虑到热力耦合和水蒸气对钢材抗高温腐蚀性能的影响，市场上也没有出现相应的商用测试装置。

实用新型内容

针对目前测试系统在检测钢材、合金、非金属等材料抗高温腐蚀性能不足的问题，本实用新型的目的旨在提供一种可检测不同材料在含有水蒸气的实验气氛中、应力及高温耦合条件下抗腐蚀性能的装置，该装置能充分探究水蒸气、应力、温度和不同腐蚀性实验气氛对材料抗高温腐蚀性能的影响。

为了达到上述技术目的，本实用新型具体通过以下技术方案实现：

一种测试材料多因素耦合条件下抗腐蚀性能的装置，包括掺混制气系统、高温实验系统和尾气处理系统，其中所述的掺混制气系统包括通过管道首尾依次连接的气瓶、气体混匀装置、流量计和蒸气发生器，所述的温实验系统包括高温管式炉和拉伸试验机，所述的高温管式炉的炉管进口与蒸气发生器的出口相连，所述的拉伸试验机设置在炉管的两端，所述的尾气处理系统包括与炉管出口依次连通的锥形瓶和第二水箱。

所述的气瓶可根据实验气氛的需求直接跟换为所需气体气瓶，如有需要可增加装有不同种气体气瓶数量。

所述气体混匀装置为中空的圆柱状，在气体混匀装置的内部由中空环板与实心圆板交替排列结构。

所述的流量计设置与之相连的流量调节系统，可根据实验要求，通过流量计精确控制实验气氛的流量。

所述的蒸气发生器外包覆有加热带，所述的加热带与加热器连通；所述的蒸气发生器设置有与之连通的去离子第一水箱。

所述的拉伸试验机通过连杆将被测试样固定在炉管内，优选的，所述的拉伸试验机还设置有应力控制系统，可按程序精确控制的拉伸、扭曲、弯曲等各种形式的载荷。

所述管式加热炉采用程序控温，具有内置热电偶，温度信息反馈给箱体上液晶显示屏。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型掺混制气方法可根据实验气氛的需求更换相应的气瓶，并可增加装有不同种气体的气瓶数量，多种气体经气体混匀装置充分混合均匀，可研究多种气体作为腐蚀性实验气氛对材料腐蚀行为影响；

(2)通过调节送水流量及相应加热器的功率，确定实验气氛中水蒸气含量，可研究在腐蚀性实验气氛中水蒸气对材料腐蚀行为影响等；