[发明专利]一种快速评价大气风应力腐蚀的试验装置及其测试方法

说明书

本发明提供一种快速评价大气风应力腐蚀的试验装置及其测试方法，包括试验箱体，所述试验箱体内设有气氛腔组件，所述气氛腔组件分别连接有温湿度控制模块、风气流控制模块，所述气氛腔组件的一侧设有样品支架。本发明不仅体积小、便于移动和组装，可任意调整风气流流速的大小；同时产生风气流的方式可以有两种：点状风气流和线装风气流，解决了只产生单一点状风气流冲击作用的问题；此外，本装置配有可转动角度的样品支架，可解决不同角度风应力侵蚀作用的评价问题。

技术领域

本发明涉及金属基材、保护膜和涂层大气环境腐蚀监测与评价装置技术领域，更具体地，涉及一种快速研究和评价大气风应力侵蚀的试验装置及其测试方法。

背景技术

材料在大气环境中的腐蚀和失效是最普遍存在的材料腐蚀类型，材料的大气腐蚀和失效是大气中诸多环境要素和气象因素在材料表面综合作用的结果。处于大气环境中的金属基材、保护膜和涂层，如果同时受强风应力的影响，会加速材料表面防腐层的剥离及基材的应力开裂，将导致材料或构件提前出现老化、裂纹，从而大大缩短材料或构件使用寿命，严重时可导致重大的财产损失和人员伤亡。

影响大气腐蚀的环境要素和气象因素众多、复杂。因此，大气环境要素和气象因素耦合作用下材料腐蚀和失效的机理最复杂、腐蚀最严重、防护最困难。

目前，风应力诱导材料在大气环境中的腐蚀、疲劳、失效等方面的室内快速监测和评估技术存在如下不足：

（1）目前的大气腐蚀室内监测和评估侧重气氛类型、含盐量、污染物种类及含量等大气环境要素，气象因素主要关注气温和相对湿度，而对风应力诱导的材料腐蚀和失效关注极少，如中国专利CN201810624094.8、CN201811590983.3中公开的技术方案；；

（2）多数与风量有关的大气腐蚀监测技术和试验装置更多的是利用风的动力输送不同类型溶液或气体污染物，如中国专利CN201520234277.0、CN201420248245.1、CN201310025560.8中公开的技术方案；也有利用不同风量和风温来控制气体箱中的气氛温度（如中国专利CN201310025560.8中公开的技术方案）或者用来模拟降雨环境（如中国专利CN201420248245.1中公开的技术方案），但均未对风应力直接参与材料的大气腐蚀过程进行监测和评估，同时这些监测或试验装置箱体庞大、结构复杂、评价效率低。

随着全球气候变化的加速，极端气象事件频现，超强台风出现的频率剧增，导致金属材料和构件及其防护层的破坏日益严重，由此产生的财产和人员安全事故频发。因此，研究强风应力对金属材料和构件的腐蚀行为和机制，开发评价风应力下的大气腐蚀监测和评估技术，研制出一套能够快速研究和评价大气风应力侵蚀的试验装置，意义重大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种快速研究和评价大气风应力侵蚀的试验装置及其测试方法，本发明不仅体积小、便于移动和组装，可任意调整风气流流速的大小；同时可以产生风气流的方式有两种：点状风气流和线装风气流，解决了只产生单一点状风气流冲击作用的问题；此外，本装置配有可转动角度的样品支架，可解决不同角度风应力侵蚀作用的评价问题。

本发明的技术方案为：

一种快速评价大气风应力腐蚀的试验装置，包括试验箱体，其特征在于，所述试验箱体内设有气氛腔组件，所述气氛腔组件分别连接有温湿度控制模块、风气流控制模块，所述气氛腔组件的一侧设有样品支架；

所述气氛腔组件包括腔体，所述腔体的两侧分别设有开口，所述腔体的一侧开口处外沿设有连接部，所述腔体的另一侧开口处连接有直管部；

所述腔体内设有固定耳体、回流罩，所述回流罩设置于所述腔体的中心区域，所述回流罩外侧对称设置有固定耳体，所述固定耳体与所述腔体内壁连接；所述连接部的一侧连接有密封底板，所述密封底板的中部穿设有出风导管，所述出风导管的一侧设置于所述回流罩的中心区域。