CN102954929A - 一种腐蚀试验用试片支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腐蚀试验用试片支架，由圆环、支杆、挂片杆、螺母组成，其特征在于，所述圆环底部设有均匀分布的定位孔，支杆插入定位孔内，与圆环用螺母连接固定，圆环侧面设有均匀分布的螺纹槽，挂片杆的一端嵌入螺纹槽，另一端悬挂腐蚀试验试片，挂入试片后，用定位件固定。本发明一种腐蚀试验用试片支架，调节使用方便，结构简单，具备高效腐蚀评价的性能，具有良好的绝缘性和耐蚀性。

Description

一种腐蚀试验用试片支架

技术领域

本发明涉及一种试片支架，特别涉及一种腐蚀试验用试片支架。

背景技术

金属腐蚀是指金属表面和周围介质发生化学作用或电化学作用，而使金属受到损坏的现象，金属腐蚀现象遍及国民经济各个领域，危害十分严重。腐蚀不仅会耗损大量金属，消耗了宝贵的资源和能源，造成巨大的直接经济损失，而且可使设备过早失效，产品质量下降，污染并恶化环境，并造成突发的灾难性事故，危及人身安全。

腐蚀问题已经成为影响国民经济和社会可持续发展的一个重要因素，因此，合理地选择耐腐蚀材料成为一种有效的抑制腐蚀的方法，而金属材料耐蚀性的评价则变得十分迫切。

金属材料的耐蚀性，不仅取决于材料本身，又取决于介质特性、环境条件及其变化的相对性质。作为腐蚀试验的实际任务，在大多数情况下即是测定某种材料在特定条件下的耐蚀性，为设计单位和生产单位提供合理的选材依据，同时也为耐蚀材料的开发提供相对可靠的评价方法。

腐蚀试验中，通常需要将金属材料制成试片，在实验室配制溶液中或在取自现场的介质中浸泡一定时间。一般来讲，试验所用的试片支架和容器，在试验溶液中应呈惰性，保证自身不受腐蚀破坏也不污染试验溶液。

试片支撑的方法随试片、装置不同而不同，试片在介质中有水平、倾斜和垂直三种放置方式，水平式、倾斜式因与容器底部、容器壁存在较多的接触，易造成严重的局部腐蚀，影响试验结果，垂直式试片，能保证试样表面均匀地浸泡于腐蚀介质，可以较为真实地体现材料的腐蚀性能。垂直式试片一般采用线性吊挂的方法，这种方法美中不足的就是试片容易来回摆动，特别是当腐蚀介质发生波动时，试片很难保持稳定，对腐蚀试验结果造成十分严重的干扰。

目前关于试片支架的专利较少，CN2672645A公开了一种试验仪器上使用的试片搁置架，主要用于盐雾试验箱中，它由支架、可旋转式搁置体、定位件连接构成，但是只能一次性评价2～4个平行样，数量十分有限，且试片固定不牢靠，试验时不稳定；CN101782498A公开了一种高压釜试验用试片挂架，包括氧化铝陶瓷柱、两根氧化铝陶瓷圆支杆组成，每支杆可悬挂两个平行试片，评价的试片也十分有限，无法进行多个试片样品评价。

因此，制备一种性能优良的腐蚀试验试片支架，能进行多个平行试片样的评价，并可保证腐蚀试验的平稳运行，创造优良的介质环境，就具有十分重大的价值和意义了。

发明内容

本发明的目的就是提供一种腐蚀试验用试片支架，能进行多个平行试片样的腐蚀评价。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种腐蚀试验用试片支架，由圆环、支杆、挂片杆组成，所述圆环底部设有均匀分布的定位孔，支杆插入定位孔内，与圆环连接固定；圆环侧面设有均匀分布的螺纹槽，挂片杆的一端嵌入螺纹槽内。

本发明一种腐蚀试验用试片支架，其进一步特征在于所述挂片杆的另一端悬挂腐蚀试验试片，挂入试片后，用定位件固定。

本发明一种腐蚀试验用试片支架，其进一步特征在于所述支杆与圆环的连接方式可以是螺母连接，也可以是销连接。采用销连接时，定位孔的侧面应设置销孔，相应支杆的特定位置上也应设置销孔，这可以根据试验要求设计加工。销钉如圆柱销、圆锥销等可插入销孔进行销连接。

所述的圆环，直径一般为Φ60～250mm，可以设置1～5层，视实际腐蚀环境和具体的评价需要来确定其大小和层数。如附图1～6所示，图1、2为单层结构，图3、4为两层结构，图5、6为三层结构。

所述的支杆长度可根据实际腐蚀环境和试验要求来选择，特别是可根据试验中圆环的层数进行调整，可评价汽相、液相、汽液交界面等不同位置介质的腐蚀情况；

所述的定位孔为3～6个，定位孔可以为螺纹开槽，也可以为圆形、正方形、正六边形开槽结构，起支撑调整圆环位置的作用；所述支杆与定位孔相对应，具有相同的形状，截面可以为螺纹形、圆形、正方形、正六边形等。

所述的螺纹槽为6～12个，可以在圆环内侧开槽，也可在圆环外侧开槽，根据试验容器空间大小和挂片要求而定，如图1～6所示，图1为内侧开槽，图3、图5为外侧开槽；

所述的试片尺寸为：长，15～40mm；宽，10～25mm；厚，2～5mm。试片上加工有安装孔，一般为圆形；

所述的挂片杆、定位件可以有多种形状，即挂片杆、试片、定位件的连接方式可以有多种形式，如附图9～12所示。

本发明一种腐蚀试验用试片支架，所用材料为功能塑料，如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯等。

本发明可广泛应用于多种腐蚀试验中，包括高压釜二氧化碳腐蚀评价、烟气脱硫工业废水腐蚀评价等。该腐蚀试验试片支架每层可一次性评价6～12个试片，能迅速提高试验的效率；该支架可评价不同大小尺寸的试片，并且由于其支架高度可调，可使试片处于不同位置的腐蚀介质中进行评价，特别是对于汽相、液相、汽液交界面等不同位置的介质腐蚀评价具有十分重大的应用价值。

本发明一种腐蚀试验用试片支架，调节使用方便，结构简单，具备高效腐蚀评价的性能，具有良好的绝缘性和耐蚀性。

本发明一种腐蚀试验用试片支架耐化学腐蚀性能优异，耐强酸、强碱腐蚀，耐高温、高压，该支架可广泛应用于多种腐蚀试验中，包括高压反应釜二氧化碳腐蚀评价、烟气脱硫工业废水腐蚀评价等。

附图说明

图1为单层结构内侧开槽腐蚀试验试片支架俯视图；

图2为单层结构内侧开槽腐蚀试验试片支架侧视图；

图3为双层结构外侧开槽腐蚀试验试片支架俯视图；

图4为双层结构外侧开槽腐蚀试验试片支架侧视图；

图5为三层结构外侧开槽腐蚀试验试片支架俯视图；

图6为三层结构外侧开槽腐蚀试验试片支架侧视图；

图7为6定位孔双层结构外侧开槽腐蚀试验试片支架俯视图；

图8为单层结构内侧开槽腐蚀试验试片支架销连接俯视图；

图9为挂片杆、试片、定位件的组装方式A

图10为挂片杆、试片、定位件的组装方式B

图11为挂片杆、试片、定位件的组装方式C

图12为挂片杆、试片、定位件的组装方式D

图中所示附图标记1为圆环；2螺纹槽；3定位孔；4支杆；5挂片杆；6试片；7定位件；8螺母；9销钉。

具体实施方式

下面将结合附图进一步说明本发明的具体实施方式，但实施例并不限制本发明的范围。

实施例1

在图1和图2中，圆环1的底部设有均匀分布的3个圆形定位孔，支杆4插入定位孔3内，并通过螺母8在支杆上固定，圆环1内侧设有均匀分布的6个螺纹槽2；挂片杆5的一端通过螺纹连接于圆环1的螺纹槽2内，挂片杆5的另一端可穿入试片，再加盖定位件7固定。该腐蚀试验试片支架可一次性悬挂6个试片，可充分地提高腐蚀评价效率。

实施例2

在图3和图4中，与实施例2的不同之处在于该腐蚀试验试片支架为双层结构，圆环外侧开槽，每层开槽口6个，其组装方法与实施例1相同，该腐蚀试验试片支架对于腐蚀介质中的汽相位置可悬挂6个试片，液相6个，可一次性悬挂12个试片，腐蚀评价效率得到进一步提高。

实施例3

在图5和图6中，与实施例1、2的不同之处在于该腐蚀试验试片支架为三层结构，圆环外侧开槽，每层开槽口12个，其组装方法与实施例1相同，该腐蚀试验试片支架对于腐蚀介质中的汽相位置可悬挂12个试片，液相12个，汽液交界面12个，总共可悬挂36个试片，该试片支架对于金属材料的批量腐蚀评价具有十分重大的意义。

实施例4

如图7所示，与实施例2类似，其不同之处在于该腐蚀试验试片支架为圆环底部设有均匀分布的6个定位孔。其组装方法及应用方法与实施例1相同，可一次性悬挂12个试片。

实施例5

如图8所示，与实施例1类似，其不同之处在于，支杆与圆环的连接方式不是螺母连接，而是销连接；圆环1的底部设有均匀分布的3个正方形定位孔，其侧面设置有销孔，销钉插入后可进行销连接。

实施例6

在高压反应釜中进行CO₂腐蚀评价试验，采用实施例2中的腐蚀试验试片支架进行试验。

腐蚀介质：CO₂饱和溶液；

试验材料：X52、N80、P-110；

试片规格：40.00mm×13.00mm×3.00mm；

温度：120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃；每次试验取一个温度点

试验时间：96h。

试片悬挂情况：

第一层：上层汽相，X52，2片；N80，2片；P-110，2片。

第二层：下层液相，X52，2片；N80，2片；P-110，2片。

试验步骤：在腐蚀试验试片支架上挂入X52、N80、P-110材料的试片，然后往高压反应釜中加入2500mL蒸馏水，放置腐蚀试验试片支架，先通入普通N₂保压60min，再通入高纯N₂60min，然后关闭进气阀、出气阀，加热升温，升到预定温度后，打开进气阀，开始通CO₂充压，充到预定压力后，关闭进气阀，开始计时。

在上述CO₂腐蚀评价试验中，解决了以往不能一次性评价多个金属试片的难题，可快速便捷地进行多种金属材料的腐蚀评价研究，特别是可以快速评价汽相、液相介质的腐蚀情况。

实施例7

在玻璃反应釜中进行烟气脱硫工业废水的腐蚀评价试验，采用实施例3中的腐蚀试验试片支架进行试验。

腐蚀介质：烟气脱硫工业废水；

介质中离子：Cl-浓度1000mg/L、SO₄ ^2-浓度16000mg/L；

试验材料：304、321、316L、317L、2205、C-276；

温度：50℃、60℃、70℃、80℃；每次试验取一个温度点；

试片规格：17.00mm×10.00mm×3.00mm；

试验时间：48h；转速：200r/min。

试片悬挂情况：

第一层：上层汽相，304-2片，321-2片，316L-2片，317L-2片，2205-2片，C-276-2片。

第二层：中层汽液交界面，304-2片，321-2片，316L-2片，317L-2片，2205-2片，C-276-2片。

第三层：下层汽液交界面，304-2片，321-2片，316L-2片，317L-2片，2205-2片，C-276-2片。

试验步骤：往试片架上挂入上述试片，对称排列，然后在玻璃反应釜中加入3000mL腐蚀介质，放置腐蚀试验试片架，插入温度计，接回流冷凝装置，油泵油浴控温。

上述腐蚀评价试验，可快速评价汽相、汽液交界面、液相等不同介质位置的腐蚀情况，并且可一次性评价6种金属材料，每种材料取两个平行样，材料评价的效率显著提高，而且这种方法克服了悬挂式试片来回摆动的缺点，消除了腐蚀介质波动及试片摆动对腐蚀试验结果的干扰。显然，采用此种试片支架进行腐蚀评价，方法更加快速、便捷，其试验手段的先进性得到了进一步的验证。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出种种变化，存在其他实施方式。

Claims (7)

1.一种腐蚀试验用试片支架，包括圆环、支杆、挂片杆、定位件，其特征在于，所述圆环底部设有均匀分布的定位孔，支杆插入定位孔内，与圆环连接固定，圆环侧面设有均匀分布的螺纹槽，挂片杆的一端嵌入螺纹槽内，另一端悬挂试片，试片与挂片杆之间通过定位件固定。

2.根据权利要求1所述的一种腐蚀试验用试片支架，其特征在于：所述定位孔为3～6个。

3.根据权利要求1所述的一种腐蚀试验用试片支架，其特征在于：所述定位孔为螺纹开槽或圆形、正方形、正六边形开槽。

4.根据权利要求1所述的一种腐蚀试验用试片支架，其特征在于：所述圆环侧面均匀分布的螺纹槽开槽在圆环内侧或外侧。

5.根据权利要求4所述的一种腐蚀试验用试片支架，其特征在于：所述螺纹槽的数量为6～12个。

6.根据权利要求1所述的一种腐蚀试验用试片支架，其特征在于：所述支杆与圆环用螺母连接或销连接。

7.根据权利要求1所述的一种腐蚀试验用试片支架，其特征在于：腐蚀试验用试片支架所用材料为聚四氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯。

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