一种模拟深海环境下裂纹区金属腐蚀电化学试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110261294A(43)申请公布日2019.09.20(21)申请号201910482934.6(22)申请日2019.06.04(71)申请人中国船舶重工集团公司第七二五研究所地址266000山东省青岛市市南区金湖路12号甲(72)发明人范林王新华张海兵许立坤(51)Int.Cl.G01N17/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种模拟深海环境下裂纹区金属腐蚀电化学试验装置(57)摘要本发明提供一种模拟深海环境下裂纹区金属腐蚀电化学试验装置，主体结构包括高强耐蚀合金材质顶盖、承压釜体、底盖。底盖固定连接有陶瓷材质试样安装体，通过螺栓与裂纹模拟器相连，裂纹模拟器包括陶瓷材质从动旋转体、主动旋转体和固定体，均连接至共同的中心轴上。通过装置内部齿轮的配合，带动两旋转体旋转，改变沿径向设置的多组可动裂纹调节孔和固定裂纹调节孔的交叠面积，实现多尺寸裂纹的模拟。通过齿轮的啮合关系和旋转角度调节标尺的合理设计，实现模拟裂纹尺寸的微调。本体溶液环境中的辅助电极和模拟裂纹区环境中的试样和镯型固体参比电极组成三电极体系，由顶盖和底盖电极接口引出并连接至电化学工作站，实现同步电化学测量。CN110261294ACN110261294A权利要求书1/2页1.一种模拟深海环境下裂纹区金属腐蚀电化学试验装置，其特征在于，其主体结构包括顶盖、承压釜体、底盖，顶盖、承压釜体和底盖构成封闭的腔体用于注入试验溶液，承压釜体外部设置有进液管和出液管，进液管上连接进液阀门，出液管上连接压力表和出液阀门；所述顶盖圆柱体凸台底面镶嵌多个辅助电极，顶盖侧面设置有顶盖电极接口，通过内部引线与辅助电极相连；所述底盖上固定连接有试样安装体，试样安装体通过裂纹模拟器固定螺栓与裂纹模拟器相连，裂纹模拟器包括从动旋转体、主动旋转体和固定体，均连接至共同的中心轴上；所述底盖圆柱体凸台上固定有试样安装体，沿试验安装体径向开有多个试样安装槽，用于放置圆片试样，试样安装槽内设置试样触点，试样安装槽旁设置对应的参比电极下触点，试样安装体边缘开有裂纹模拟器固定螺孔，底盖侧面设置有底盖电极接口，通过内部引线与试样和参比电极下触点相连；所述从动旋转体顶面沿径向开有多个导流槽，导流槽底部开有可动裂纹调节孔，从动旋转体边缘开有与裂纹模拟器固定螺孔位置相对应的弧形通孔，用于穿过裂纹模拟器固定螺栓，将裂纹模拟器固定于试样安装体上，从动旋转体底面边缘设置一段从动齿轮，底面内部开有传动齿轮槽和变速齿轮槽，用于放置传动齿轮和变速齿轮，传动齿轮与从动齿轮相啮合，可带动从动旋转体绕中心轴旋转；所述主动旋转体可绕中心轴旋转，其边缘设置一段主动齿轮，主动旋转体内部开有传动齿轮通孔，传动齿轮轴从中穿过与固定体相连，主动旋转体还开有变速齿轮通孔，其中设置变速齿轮，通过变速齿轮轴与固定体相连，变速齿轮由一大一小两个同轴齿轮组成，两齿轮同步旋转，分别与主动齿轮和传动齿轮相啮合，主动旋转体还开有可动裂纹调节孔通孔，可使可动裂纹调节孔穿过主动旋转体与固定体相接触，主动旋转体边缘开有与从动旋转体弧形通孔、裂纹模拟器固定螺孔位置相对应的弧形通孔；所述固定体固定于中心轴上，其上设置有传动齿轮轴和变速齿轮轴，使传动齿轮和变速齿轮在各自固定位置上绕轴旋转，固定体上沿径向开有固定裂纹调节孔，可与可动裂纹调节孔配合，通过调节主动旋转体旋转角度，改变两孔的交叠面积，实现不同尺寸裂纹的模拟；固定裂纹调节孔与试样安装体上的试样位置相对应，固定裂纹调节孔中部固封有镯型固体参比电极，通过内部引线连接至参比电极上触点，参比电极上触点与试样安装体上的参比电极下触点相匹配，固定体底面边缘设置与试样安装体上的裂纹模拟器固定螺孔位置相对应的固定体通孔，实现裂纹模拟器以固定位置和方向在底盖上装配；上述顶盖上的辅助电极、固定体上的镯型固体参比电极和试样安装体上的试样组成多组电化学三电极体系，并由顶盖电极接口和底盖电极接口引出电极导线，与电化学工作站相连接，实现同步电化学测量。2.根据权利要求1所述的一种模拟深海环境下裂纹区金属腐蚀电化学试验装置，其特征在于，所述主动旋转体侧面设置游标尺，固定体侧面设置主尺，与主动旋转体上的游标尺组成旋转角度调节标尺，用于实现裂纹尺寸的细微调节。3.根据权利要求1或2所述的一种模拟深海环境下裂纹区金属腐蚀电化学试验装置，其特征在于，所述主动旋转体与从动旋转体的转角之比为10:1。4.根据权利要求1或2所述的一种模拟深海环境下裂纹区金属腐蚀电化学试验装置，其特征在于，所述试样安装体边缘开有裂纹模拟器卡位插头，固定体底面边缘设置与试样安2CN110261294A权利要求书2/2页装体上的裂纹模拟器卡位插头位置相对应的裂纹模拟