一种钛合金耐盐雾腐蚀试验装置及试验方法与流程

本发明涉及材料试验检测，特别是涉及一种钛合金耐盐雾腐蚀试验装置及试验方法。

背景技术：

1、高压空气瓶是指储存工作压力大于或等于10mpa压缩空气的瓶装容器。其中，采用钛合金制成的钛合金气瓶具有质量轻、比强度高等优点，是海洋环境下高压气瓶的发展方向。相较于常规应用环境，海洋环境下存在盐雾等特殊环境氛围，更易对环境中的金属材料造成腐蚀，因而，对于在海洋环境中应用的材料具有严格的耐腐蚀要求。为便于应用，通常会在沿岸船坞中对高压空气瓶进行充气补气或在船上设置空压机直接对高压空气瓶进行充气补气。由于海洋环境中存在盐雾气氛，高压空气瓶在充气过程中，压缩空气会携带大量盐雾，携带盐雾的压缩空气在充气过程中会不断冲刷高压空气瓶体，对瓶体产生盐雾冲刷腐蚀。由于不同的钛合金类型所具备的耐盐雾腐蚀性能不同，为了筛选出适于制备海洋环境用高压空气瓶的具有良好耐盐雾冲刷腐蚀性能的钛合金类型，需要一种能够测试钛合金耐盐雾冲刷腐蚀的试验装置及试验方法。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种钛合金耐盐雾腐蚀试验装置及试验方法。

2、第一方面，本申请提供一种钛合金耐盐雾腐蚀试验装置，该试验装置包括：

3、容器，其内部限定形成有用于容纳液体的容纳腔，所述容器的顶部和侧边分别设有连通所述容纳腔的出气口和进气口；

4、盐雾发生管，其包括进气端和出气端，所述进气端从所述出气口伸入至所述容纳腔内；

5、冲刷管，其与所述盐雾发生管的出气端相连通，所述冲刷管的一端形成盐雾喷嘴，所述冲刷管的另一端用于连接空压机；

6、空气管，其一端从所述进气口伸入至所述容纳腔内且在耐盐雾腐蚀试验时没入试验液体中，另一端露出于所述容纳腔外，用于与外部大气连通。

7、在一种实施方式中，所述冲刷管包括相连通的第一管体和第二管体，所述第一管体远离所述第二管体的一端与所述空压机连接，且所述第一管体上设有用于控制压缩空气流量的第一控制阀，所述第二管体远离第一管体的一端形成盐雾喷嘴，所述盐雾发生管的出气端与所述第一管体相连通；

8、其中，所述第二管体与第一管体形成有第一夹角，所述第一夹角为90°～180°。

9、在一种实施方式中，所述空气管与所述容器的竖直中线形成有第二夹角，且所述空气管上设有用于控制空气流量的第二控制阀；

10、其中，所述第二夹角为40°～50°。

11、在一种实施方式中，所述盐雾发生管上设有用于控制盐雾流量的第三控制阀；和/或，

12、所述试验装置还包括水浴锅，所述容器置于所述水浴锅内。

13、第二方面，本申请还提供一种钛合金耐盐雾腐蚀试验方法，所述方法包括以下步骤：

14、准备待试验的试样，并对试样的外形以及质量进行记录；

15、将试样放置至试验区域，并利用第一方面所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验装置对试样的表面冲刷盐雾以进行腐蚀试验；

16、经预设试验时长后，对试验后试样的外形进行记录，并将试样从试验区域取出进行称重，计算出试样的腐蚀速率；

17、根据试样在试验前后的外形对比结果以及试样的腐蚀速率，得出试样的耐盐雾腐蚀性能。

18、在一种实施方式中，所述准备待试验的试样的步骤包括：

19、将钛合金材料按照预定规格进行切割，得到钛合金片；

20、打磨钛合金片的待测表面，以使钛合金片的待测表面的粗糙度达到预设值；

21、对钛合金片的待测表面清洗并吹干。

22、在一种实施方式中，所述钛合金片的待测表面的粗糙度预设值ra3.2μm。

23、在一种实施方式中，所述利用第一方面所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验装置对试样的表面冲刷盐雾以进行腐蚀试验的步骤包括：

24、在试验装置容器内注入人造海水，并将试验装置容器内的人造海水的温度控制在33℃～37℃；

25、利用空压机向冲刷管的一端通入压缩空气，使盐雾发生管产生盐雾，所产生的盐雾随压缩空气冲刷作用于试样的表面。

26、在一种实施方式中，所述冲刷管的盐雾喷嘴与试样的表面之间形成有30°～40°的喷射夹角。

27、在一种实施方式中，所述预设试验时长为200h～230h。

28、本申请提供的上述技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：

29、本申请钛合金耐盐雾腐蚀试验装置能够产生携带盐雾气氛的冲刷气流，能够真实地模拟实际海洋环境中高压空气瓶充气过程中的充气气流，试验更接近于实际应用场景。采用本申请钛合金耐盐雾腐蚀试验装置和试验方法，实现了模拟海洋环境下钛合金在充气气流下被盐雾冲刷腐蚀的情况，可以准确、方便、快捷地对钛合金的在盐雾气氛冲刷下耐腐蚀性能进行检测、评价，有效地指导钛合金材料在海洋环境高压空气瓶中的应用。

技术特征：

1.一种钛合金耐盐雾腐蚀试验装置，其特征在于，该试验装置包括：

2.根据权利要求1所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验装置，其特征在于，所述第一管体上设有用于控制压缩空气流量的第一控制阀。

3.根据权利要求1所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验装置，其特征在于，所述空气管上设有用于控制空气流量的第二控制阀。

4.根据权利要求1所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验装置，其特征在于，所述盐雾发生管上设有用于控制盐雾流量的第三控制阀；和/或，

5.一种钛合金耐盐雾腐蚀试验方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验方法，其特征在于，所述准备待试验的试样的步骤包括：

7.根据权利要求6所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验方法，其特征在于，所述钛合金片的待测表面的粗糙度预设值。

8.根据权利要求5所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验方法，其特征在于，所述利用权利要求1-4任一项所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验装置对试样的表面冲刷盐雾以进行腐蚀试验的步骤包括：

9.根据权利要求8所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验方法，其特征在于，所述冲刷管的盐雾喷嘴与试样的待测表面之间形成有30°～40°的喷射夹角。

10.根据权利要求5所述的钛合金耐盐雾腐蚀试验方法，其特征在于，所述预设试验时长为200h～230h。

技术总结本发明公开了一种钛合金耐盐雾腐蚀试验装置及试验方法，该试验装置包括：容器，其内部形成有用于容纳液体的容纳腔，容器的顶部和侧边分别设有连通容纳腔的出气口和进气口；盐雾发生管，其包括进气端和出气端，进气端从出气口伸入至容纳腔内；冲刷管，其与盐雾发生管的出气端相连通，冲刷管的一端形成盐雾喷嘴，冲刷管的另一端用于连接空压机；空气管，其一端从进气口伸入至容纳腔内，另一端露出于容纳腔外，用于与外部大气连通。本发明钛合金耐盐雾腐蚀试验装置及试验方法，能够模拟钛合金在充气气流下被盐雾冲刷腐蚀的情况，可以准确、便捷地对钛合金在盐雾气氛冲刷下耐腐蚀性能进行检测评价，有效地指导钛合金材料在海洋环境中的应用。技术研发人员：夏巍,谢江辉,尚进,胡秋旭,王英伟,方超,马骏,唐昉,胡洋,丁红元受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/25