一种铸坯试样酸洗腐蚀设备及其酸洗腐蚀方法与流程

本发明属于铸坯试样测试，更具体地说，是涉及一种铸坯试样酸洗腐蚀设备，本发明还涉及一种铸坯试样酸洗腐蚀方法。

背景技术：

1、现有技术的方案简述：首先使用锯床将方坯铸坯加工成厚20-30mm的试样，然后用平面磨床对检验面进行磨削，磨削至检验面粗糙度在1.6m以下；加工完成后将试样转移至热酸室，开启加热器并设定温度，由酸槽内的加热棒对酸液进行加热至70-80℃，待温度稳定后将试样放入酸槽中腐蚀30分钟后，取出试样用热水冲洗并用风机吹干，将试样摆放在试样台上进评级拍照（采用手机或相机），最后将试样转存至留样架。现有技术的缺点：（1）锯切方式采用的是锯床，效率慢表面粗糙度达不到1.6µm以下，还需进行一道磨削，导致检测效率低。（2）采用加热器控制加热棒对酸液进行加热，加热至75℃大约需1.5小时，且酸液无搅拌温度存在不均匀性，不仅加热时间长而且温度不均匀影响检测质量。（3）酸液在1000*400*200mm的酸槽内重复使用，易积压铁渣等杂质影响酸液质量，造成腐蚀效果不佳，而且平均每半年需要更换一次酸液，酸液消耗较大。（4）成像采用手机或照相机进行拍照，效果差；且不能进行大数据分析。（5）进行试样的腐蚀操作过程中酸雾较大，存在安全和人员健康问题。

2、现有技术中有名称为“一种用于高碳钢铸坯枝晶腐蚀与测量的方法”、公开号为“cn108693103b”的技术，该技术提供了一种用于高碳钢铸坯枝晶腐蚀与测量的方法，方法为：1)将试样按常规金相检验要求磨平、抛光至镜面；2)配置腐蚀剂：将苦味酸和氯化亚铜溶于蒸馏水中，再加入洗洁精，搅拌混合，即得；3)将试样抛光后浸入腐蚀剂中，然后取出，即可。与现有技术相比，本发明的使用的腐蚀剂配置时使用的化学试剂用量较小，腐蚀程度深浅适宜，对枝晶组织没有损伤，获得清晰的铸坯枝晶组织照片，并以此定量评价枝晶组织。然而，该技术没有涉及本申请的技术问题和技术方案。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够方便高效完成铸坯试样切割、酸洗腐蚀和成像，工艺流程简化，效率高，解决加热速度慢、加热不均匀、酸液消耗大，腐蚀效果不佳、粗糙度不足问题，并且避免人员直接接触酸液，从而提升操作安全，解决操作人员安全和健康问题的铸坯试样酸洗腐蚀设备。

2、要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

3、本发明为一种铸坯试样酸洗腐蚀设备，热酸腐蚀装置包括热酸循环罐，热酸循环罐通过循环管路连通腐蚀槽，自动成像系统位于成像舱内，包括工作台、自动调平及测厚装置、相机调控部件、扫描相机、直线导轨、计算机，自动调平及测厚装置包括调平部件和光电测距传感器，调平部件包括两组电机+蜗轮蜗杆升降机构；每组电机+蜗轮蜗杆升降机构的蜗杆分别连接工作台一侧，每组电机+蜗轮蜗杆升降机构的涡轮连接电机，电机固定在成像舱内。

4、所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备还包括蒸汽发生器和石墨换热器，蒸汽发生器的热源输送管路连通石墨换热器的热源入口，石墨换热器的热源出口连通输出管路，热酸循环罐通过酸液输送管路连通石墨换热器的酸液入口，石墨换热器的酸液出口连通腐蚀槽的酸液供应管，腐蚀槽的酸液回流管连通热酸循环罐。

5、所述的相机调控部件包括相机电机、线性滑轨、升降部件，线性滑轨设置在自动成像系统的工作台侧面位置，线性滑轨上设置移动座，移动座上设置垂直轨道，垂直轨道上连接升降部件，升降部件上连接水平轨道，水平轨道上连接相机支架，相机支架上连接扫描相机。

6、所述的腐蚀槽底部设置多道卡槽，腐蚀槽底部还设置酸液循环孔，酸液循环孔连通酸液回流管。

7、所述的腐蚀槽包括腐蚀槽槽体和腐蚀槽盖板。

8、所述的扫描相机采用高分辨率线扫相机，长距离专用数据传输光缆，图像拍摄速度5mm/s；分辨率：4k；行频：140khz。

9、所述的热酸循环罐和石墨换热器之间安装酸循环泵，热酸循环罐1内安装雷达液位器，雷达液位器带高液位报警器和低液位报警器，热酸循环罐1内安装酸液浓度在线监测装置、新酸进酸口。

10、所述的热酸循环罐的循环管路上安装电动进酸阀门和电动回酸阀门，热酸循环罐的循环管路上还安装铁渣过滤器。

11、本发明还涉及一种步骤简单，能够方便高效完成铸坯试样切割、酸洗腐蚀和成像，工艺流程简化，效率高，解决加热速度慢、加热不均匀、酸液消耗大，腐蚀效果不佳、粗糙度不足问题，并且避免人员直接接触酸液，提升操作安全，解决操作人员安全和健康问题的铸坯试样酸洗腐蚀方法，所述的铸坯试样酸洗腐蚀方法的酸洗腐蚀步骤为：

12、s1.用高速圆片锯将方坯铸坯试样切割成全断面试样；

13、s2.将试样转移至腐蚀槽内，每个试样下部卡装在对应一个卡槽内，盖上腐蚀槽盖板，腐蚀槽槽体和腐蚀槽盖板之间预留缝隙，保证腐蚀槽内腐蚀时为微负压状态，保证酸雾抽取效果；

14、s3.开启热酸循环罐，设定酸液温度和进酸量，确保酸液没过腐蚀槽2内的试样，腐蚀时间设置15-30分钟之间；

15、s4.取出试样，试样洗净吹干后，转运到自动成像系统的工作台上，进行扫描拍照。

16、试样腐蚀到达设定时间后，酸液过滤后通过循环管道流入热酸循环罐。

17、采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：

18、本发明所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备及其酸洗腐蚀方法，结构设置时，分别设置热酸循环罐1、自动成像系统，热酸循环罐1用于存储酸液，并且实现酸液向腐蚀槽的供应，以及实现回流，也就是说，酸液可以在热酸循环罐1和腐蚀槽之间实现循环，既实现酸液的自动供应，也实现酸液的重复利用。不需要人工干涉，自动化程度高。而自动成像系统用于对腐蚀后的试样进行扫描成像。自动成像系统位于成像舱内，包括工作台、自动调平及测厚装置、相机调控部件、扫描相机、直线导轨、计算机，工作台用于放置需要成型的试样，扫描相机用于扫描试样，直线导轨用于扫描相机移动位置，扩大扫描范围，计算机作用控制部件，用于采集、存储和分析获取的数据。自动调平及测厚装置包括调平部件和光电测距传感器，调平部件包括两组电机+蜗轮蜗杆升降机构。光电测距传感器可以发出光电信号到试样表面，用于测量试样的厚度。调平部件用于调整工作台的平面状态。每组电机+蜗轮蜗杆升降机构的蜗杆分别连接工作台一侧，每组电机+蜗轮蜗杆升降机构的涡轮连接电机，电机固定在成像舱内。这样，通过每侧电机的转动，实现对应的涡轮转动，带动对应的蜗杆移动，作用在工作台一侧，改变该侧工作台的位置，最终通过两个电机的控制，实现工作台两侧的精准移动，方便快捷实现自动调平成像系统的工作台。

技术特征：

1.一种铸坯试样酸洗腐蚀设备，其特征在于：热酸腐蚀装置包括热酸循环罐(1)，热酸循环罐(1)通过循环管路连通腐蚀槽(2)，自动成像系统位于成像舱内，包括工作台、自动调平及测厚装置、相机调控部件、扫描相机、直线导轨、计算机，自动调平及测厚装置包括调平部件和光电测距传感器，调平部件包括两组电机+蜗轮蜗杆升降机构；每组电机+蜗轮蜗杆升降机构的蜗杆分别连接工作台一侧，每组电机+蜗轮蜗杆升降机构的涡轮连接电机，电机固定在成像舱内。

2.根据权利要求1所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备，其特征在于：所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备还包括蒸汽发生器和石墨换热器，蒸汽发生器的热源输送管路连通石墨换热器的热源入口，石墨换热器的热源出口连通输出管路，热酸循环罐(1)通过酸液输送管路连通石墨换热器的酸液入口，石墨换热器的酸液出口连通腐蚀槽(2)的酸液供应管(5)，腐蚀槽(2)的酸液回流管(6)连通热酸循环罐(1)。

3.根据权利要求1或2所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备，其特征在于：所述的相机调控部件包括相机电机、线性滑轨、升降部件，线性滑轨设置在自动成像系统的工作台侧面位置，线性滑轨上设置移动座，移动座上设置垂直轨道，垂直轨道上连接升降部件，升降部件上连接水平轨道，水平轨道上连接相机支架，相机支架上连接扫描相机。

4.根据权利要求1或2所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备，其特征在于：所述的腐蚀槽(2)底部设置多道卡槽，腐蚀槽(2)底部还设置酸液循环孔，酸液循环孔连通酸液回流管(6)。

5.根据权利要求4所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备，其特征在于：所述的腐蚀槽(2)包括腐蚀槽槽体(3)和腐蚀槽盖板(4)。

6.根据权利要求1或2所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备，其特征在于：所述的扫描相机采用高分辨率线扫相机和长距离专用数据传输光缆，图像拍摄速度5mm/s；分辨率：4k；行频：140khz。

7.根据权利要求1所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备，其特征在于：所述的热酸循环罐(1)和石墨换热器之间安装酸循环泵，热酸循环罐(1)内安装雷达液位器，雷达液位器带高液位报警器和低液位报警器，热酸循环罐(1)内安装酸液浓度在线监测装置、新酸进酸口。

8.根据权利要求1所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备，其特征在于：所述的热酸循环罐(1)的循环管路上安装电动进酸阀门和电动回酸阀门，热酸循环罐(1)的循环管路上还安装铁渣过滤器。

9.一种铸坯试样酸洗腐蚀方法，其特征在于：所述的铸坯试样酸洗腐蚀方法的酸洗腐蚀步骤为：

10.根据权利要求9所述的铸坯试样酸洗腐蚀方法，其特征在于：试样腐蚀到达设定时间后，酸液过滤后通过循环管道流入热酸循环罐(1)。

技术总结本发明属于铸坯试样测试技术领域的铸坯试样酸洗腐蚀设备，本发明还涉及一种铸坯试样酸洗腐蚀方法。热酸循环罐(1)通过循环管路连通腐蚀槽(2)，自动成像系统位于成像舱内，包括工作台、自动调平及测厚装置、相机调控部件、扫描相机、直线导轨、计算机，自动调平及测厚装置包括调平部件和光电测距传感器，调平部件包括两组电机+蜗轮蜗杆升降机构；每组电机+蜗轮蜗杆升降机构的蜗杆分别连接工作台一侧。本发明所述的铸坯试样酸洗腐蚀设备，能够方便高效完成铸坯试样切割、酸洗腐蚀和成像，工艺流程简化，效率高，解决加热速度慢、加热不均匀、酸液消耗大，腐蚀效果不佳、粗糙度不足问题，并且避免人员直接接触酸液，提升操作安全。技术研发人员：王学龙,张全庆受保护的技术使用者：新余钢铁股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25