CN106990034B - 一种金属腐蚀试验用试片夹持装置及腐蚀试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属腐蚀试验用试片夹持装置及腐蚀试验方法，该金属腐蚀试验用试片夹持装置包括悬挂杆、驱动机构和多个圆盘，圆盘上沿圆周方向开设有夹持孔，夹持孔内布设有多个均与试片线接触的齿牙，多个齿牙沿夹持孔的轴向方向均匀布设，相邻两个齿牙的齿顶间距大于1mm，腐蚀试验方法包括以下步骤：一、试片夹持层层数的确定；二、第二圆盘数量的确定；三、第一圆盘和第二圆盘的安装；四、判断试片夹持层的层数N是否大于1；五、N层试片夹持层中试片的安装；六、试片的安装；七、试片的腐蚀试验。本发明避免试片发生缝隙腐蚀的现象，提高了试验数据的有效性及精确性。
Description
技术领域
本发明属于金属腐蚀试验技术领域，具体涉及一种金属腐蚀试验用试片夹持装置及腐蚀试验方法。
背景技术
在石油天然气工业生产过程中，介质中的CO2、H2S、污水等会对管道和装备造成腐蚀，从而引起油气泄漏，造成环境污染、人员伤害和经济损失等不良后果。
目前利用实验室腐蚀试验方法检验管道和装备材料在生产工况中的腐蚀性能已经成为材料选择和安全评价的主要依据，现有技术中浸泡失重法是最常用、最经济、最有效的试验方法，且应用最为广泛，浸泡失重法在具体操作时，首先将管道或者装备钻取试片，将试片安装在夹具上，再将夹具与高压釜连接进行腐蚀试验。
在实验室为模拟现场工况的动态环境，如原油流动环境，多利用螺栓、耐腐蚀非金属材质或者表面包覆聚四氟乙烯的连接件将试片固定在夹具上，这样使试片与夹具固定牢固，保证试片不幌动甚至掉落，但是，这种安装方式存在下述问题：在一些特定介质，如具有Fe3+的电解质溶液中，试片与夹具贴合处的缝隙宽度可能处于易发生缝隙腐蚀的最敏感缝宽范围内，最敏感缝宽范围为25μm～150μm，若缝隙宽度位于最敏感缝宽范围内容易诱发试片发生缝隙腐蚀，从而严重影响试验结果的精确性和有效性，且目前安装方法操作复杂，增大了试验所用时间，降低了试验效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其结构简单，试片与夹持孔内的齿牙为线接触，且相邻两个所述齿牙的齿顶间距大于1mm，这样能够有效避开易发生缝隙腐蚀的最敏感缝宽范围，从而避免试片在电解液溶液中发生缝隙腐蚀，保证了试验数据的有效性及精确性，且能够保证试片随电机转动时不会脱离夹持装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：包括悬挂杆、与悬挂杆传动连接并带动悬挂杆旋转的驱动机构和多个沿所述悬挂杆长度方向且同轴螺纹套装在悬挂杆上的圆盘，所述圆盘上沿圆周方向开设有可夹持试片的夹持孔，所述试片竖向固定在上下相邻的两个所述圆盘之间，所述夹持孔内布设有多个均与所述试片线接触的齿牙，多个所述齿牙沿所述夹持孔的轴向方向均匀布设，相邻两个所述齿牙的齿顶间距大于1mm。
上述一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：所述圆盘由靠近所述悬挂杆底端的第一圆盘和位于所述第一圆盘上方的第二圆盘组成，所述夹持孔分别为设置在第一圆盘上的盲孔一和设置在第二圆盘上的通孔和盲孔二，所述通孔和所述盲孔二沿所述第二圆盘的圆周方向间隔布设。
上述一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：所述第二圆盘的数量为多个，相邻两个所述第二圆盘上的通孔与盲孔二相对布设，第一圆盘上的盲孔一和与第一圆盘相邻的第二圆盘上的通孔相对布设。
上述一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：所述圆盘通过螺母固定在所述悬挂杆上。
上述一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：所述夹持孔为矩形孔。
上述一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：所述圆盘的中心位置开设有供所述悬挂杆穿过的螺纹孔。
上述一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机和与所述电机相连的传动轴，所述传动轴与所述悬挂杆连接。
上述一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：所述电机为变频电机。
同时，本发明还公开了一种保证试验数据的有效性及精确性的金属试片腐蚀试验方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、试片夹持层层数的确定：根据公式计算试片夹持层的层数N，其中，M为实际腐蚀试验需要测试的试片的总数量，m为相邻两个圆盘之间所能夹持试片的数量，N为试片的夹持层层数，其中，N、M和m均为不小于1的正整数；
步骤二、第二圆盘数量的确定：根据步骤一中确定的试片夹持层的层数N，确定第二圆盘数量n，其中，n＝N；
步骤三、第一圆盘和第二圆盘的安装：首先，将悬挂杆呈竖直布设，将一个第一圆盘安装在悬挂杆上，然后，将步骤二中确定的n个第二圆盘依次安装在悬挂杆上，其中，第一圆盘上的盲孔一开口部和第二圆盘上的盲孔二开口部朝向相同，形成N层用于夹持试片的试片夹持层，其中，沿悬挂杆由下至上依次形成第1试片夹持层、……、第N试片夹持层；
步骤四、判断试片夹持层的层数N是否大于1：若N大于1，执行步骤五；若N不大于1，执行步骤六；
步骤五、N层试片夹持层中试片的安装：将试片逐层安装在第1试片夹持层、……、第N试片夹持层，具体操作过程如下：
步骤501、第1试片夹持层中试片的安装：首先，根据试片的高度调节第一圆盘和与第一圆盘相邻的第二圆盘之间的间距，并使第二圆盘上的通孔均与第一圆盘上的盲孔一相对设置；然后，逐个将试片穿过第二圆盘上的通孔伸入至第一圆盘上的盲孔一内，完成第1试片夹持层中试片的安装；
步骤502、第j试片夹持层中试片的安装：对第j试片夹持层中任意一个试片分别进行安装，其中，j为正整数且1<j≤N，第j试片夹持层中任意一个试片的安装方法均相同；
其中对第j试片夹持层中任意一个试片进行安装时，具体安装过程如下：
步骤5021、根据试片的高度调节相邻两个第二圆盘之间的间距，并使相邻两个第二圆盘中一个第二圆盘的通孔与相邻两个第二圆盘中另一个第二圆盘的盲孔二相对设置；
步骤5022、将试片穿过相邻两个第二圆盘中一个第二圆盘的通孔伸入至相邻两个第二圆盘中另一个第二圆盘的盲孔二内，完成一个试片的安装；
步骤5023、多次重复步骤5022，直至完成第j试片夹持层中试片的安装；
步骤503、(N-1)次重复步骤502，直至完成N层试片夹持层中试片的安装；
步骤六、试片的安装：根据试片的高度调节第一圆盘与第二圆盘之间的间距，并使第二圆盘上的通孔均与第一圆盘上的盲孔一相对设置；然后，逐个将试片穿过第二圆盘上的通孔伸入至第一圆盘上的盲孔一内，完成试片的安装；
步骤七、试片的腐蚀试验：首先，将步骤五或步骤六中安装有试片的悬挂杆竖直伸入容纳有电解液的高压釜中；然后，将高压釜密封盖穿过悬挂杆的顶端并将高压釜密封盖紧扣在高压釜上；最后，将悬挂杆的顶端与驱动机构连接，开启驱动机构，使驱动机构带动悬挂杆旋转，试片随悬挂杆在电解液中旋转进行腐蚀试验，直至试片腐蚀程度达到试验要求。
上述一种利用金属腐蚀试验用试片夹持装置进行腐蚀试验的方法，其特征在于：所述步骤七中高压釜密封盖上开设有供所述悬挂杆穿过的螺纹孔。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1.本发明提供的金属腐蚀试验用试片夹持装置结构简单，设计合理，通过在第一圆盘和第二圆盘上沿圆周方向均开设的夹持孔对试片进行固定，所述试片与夹持孔内的齿牙为线接触，这样能够保证驱动机构在带动试片夹持装置旋转时，试片与夹持孔之间的缝隙不会处于发生缝隙腐蚀的最敏感缝宽范围内，有效避免试片发生缝隙腐蚀的现象，提高了试验数据的有效性及精确性。
2.本发明提供的金属腐蚀试验用试片夹持装置通过驱动机构带动装有试片的夹具在电解液中旋转，可使试片的每个表面与电解液充分均匀接触，不仅提高了试验效率，同时也能够有效模拟现场的动态环境。
3.本发明提供的利用金属腐蚀试验用试片夹持装置进行腐蚀试验的方法，首先根据实际腐蚀试验需要测试的试片的总数量和相邻两个圆盘之间所能安装试片的数量确定试片夹持层层数N，N层试片能够保证每层试片充分与电解液接触，保证试验数据的有效性，再根据试片夹持层层数N确定第二圆盘数量n，再将悬挂杆、第一圆盘和第二圆盘进行组装，形成N层用于安装试片的夹持层，再在试片夹持层中逐层安装试片，最后悬挂杆伸入容纳有电解液的高压釜中，并将驱动机构与悬挂杆连接，整个试验方法操作简单，在保证所测得试验数据精确有效的前提下，缩短了试验时间，提高了工作效率。
综上所述，本发明设计的金属腐蚀试验用试片夹持装置结构简单、操作方便、设计合理，有效的避免试片发生缝隙腐蚀的现象，提高了试验数据的有效性及精确性，且利用该试片夹持装置进行金属腐蚀试验的方法操作简便，适用性很强。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明金属腐蚀试验用试片夹持装置的结构示意图。
图2为本发明金属腐蚀试验用试片夹持装置的使用状态图。
图3为本发明金属腐蚀试验用试片夹持装置中第二圆盘的结构示意图。
图4为图3中的A-A旋转剖视图。
图5为图3中的B处放大图。
图6为本发明金属试片腐蚀试验方法的流程框图。
附图标记说明:
1—电机； 2—悬挂杆； 3—第一圆盘；
4—第二圆盘； 5—试片； 6—盲孔一；
7-1—通孔； 7-2—盲孔二； 8—螺母；
9—传动轴； 10—高压釜； 11—高压釜密封盖；
12—齿牙。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明所述的一种金属腐蚀试验用试片夹持装置包括悬挂杆2、与悬挂杆2传动连接并带动悬挂杆2旋转的驱动机构和多个沿所述悬挂杆2长度方向同轴螺纹套装在悬挂杆2上的圆盘，所述圆盘上沿圆周方向开设有可夹持试片5的夹持孔，所述试片5竖向固定在上下相邻的两个所述圆盘之间，所述夹持孔内布设有多个均与所述试片5线接触的齿牙12，多个所述齿牙12沿所述夹持孔的轴向方向均匀布设，相邻两个所述齿牙12的齿顶间距d大于1mm。
具体试验时，所述试片5的两端安装在夹持孔内，所述夹持孔内布设有多个均与所述试片5线接触的齿牙12，且相邻两个所述齿牙12的齿顶间距d大于1mm，在具体实施时，驱动机构带动试片夹持装置旋转，所述试片5随试片夹持装置旋转，由于试片5与所述齿牙12为线接触且相邻两个所述齿牙12的齿顶间距d大于1mm，这样避开了发生缝隙腐蚀的最敏感缝宽范围，避免试片5端部发生缝隙腐蚀现象，对试片5进行有效的试验，提高试验数据的精确性及有效性。
本实施例中，所述圆盘由靠近所述悬挂杆2底端的第一圆盘3和多个位于所述第一圆盘3上方的第二圆盘4组成，所述夹持孔分别为设置在第一圆盘3上的盲孔一6和设置在第二圆盘4上的通孔7-1和盲孔二7-2，所述通孔7-1和所述盲孔二7-2沿所述第二圆盘4的圆周方向间隔布设。
具体实施时，悬挂杆2设置布设，圆盘水平套装在悬挂杆2上，将试片5的两端分布安装在所述圆盘之间，使试片5处于竖直状态，由于所述盲孔一6的内壁、通孔7-1或盲孔二7-2的内壁与所述试片5之间为线接触。
具体试验时，所述第二圆盘4的数量为多个，多个所述第二圆盘4沿竖直方向螺纹套装在所述悬挂杆2上，所述第二圆盘4上的通孔7-1与相邻第二圆盘4上的盲孔二7-2相对布设，第一圆盘3上的盲孔一6和与第一圆盘3相邻的第二圆盘4上的通孔7-1相对布设，优选的，所述第二圆盘4的数量为三个，三个所述第二圆盘4沿竖直方向螺纹套装在所述悬挂杆2上，且三个所述第二圆盘4分别为第二圆盘Ⅰ、第二圆盘Ⅱ和第二圆盘Ⅲ，所述第二圆盘Ⅰ、第二圆盘Ⅱ和第二圆盘Ⅲ沿所述悬挂杆2从下至上依次设置，具体实施时，三个所述第二圆盘4以及第一圆盘3可夹持三层试片，三层试片分别为第一层试片，第二层试片和第三层试片，第一圆盘3和第二圆盘Ⅰ用来安装第一层试片，第二圆盘Ⅰ和第二圆盘Ⅱ用来安装第二层试片，第二圆盘Ⅱ和第二圆盘Ⅲ用来安装第三层试片，这样可通过一次试验对多个试片5进行金属腐蚀试验，避免多次试验造成效率低下，且由于需多次配置电解液造成试验数据不精确的现象。
具体试验时，所述开设在第二圆盘4上的夹持孔由通孔7-1和盲孔二7-2组成，这样设计的好处是：所述第二圆盘Ⅰ上开设的通孔7-1用来固定第一层试片的顶端，所述第二圆盘Ⅰ上开设的盲孔二7-2用来固定第二层试片的底端，同理第二圆盘Ⅱ上开设的通孔7-1用来固定第二层试片的顶端，所述第二圆盘Ⅱ上开设的盲孔二7-2用来固定第三层试片的底端，所述第二圆盘Ⅲ上开设的通孔7-1用来固定第三层试片的顶端，这样第二圆盘Ⅰ既做为第一层试片的上部固定圆盘又做为第二层试片的下部固定圆盘，第二圆盘Ⅱ和第二圆盘Ⅲ的作用同理，这样可将多个试片5分层固定，避免将多个试片5固定在一层从而造成每个试片5不能充分接触电解液的现象，这样不仅节省了空间，充分利用空间，保证试验数据的准确性，同时也安装方便，节约材料，适用性极强。
本实施例中，所述圆盘通过螺母8固定在所述悬挂杆2上，具体试验时，所驱动机构带动第一圆盘3和第二圆盘4旋转，螺母8可将第一圆盘3和第二圆盘4固定在悬挂杆2上，避免第一圆盘3和第二圆盘4在旋转时发生脱离现象，影响试验的顺利进行。
本实施例中，所述夹持孔为矩形孔，这样设计的目的是：具体试验时，所述试片5为条状试片，矩形孔便于试片5的安装，矩形孔相对圆形孔的优点是：由于试片5为条状试片，具体试验时，条状试片穿过夹持孔，若夹持孔为圆孔，不便于条状试片的穿过。
本实施例中，所述圆盘为聚四氟乙烯圆盘，质量小可有效减轻整个试片夹持装置的重量，且聚四氟乙烯圆盘耐酸碱较好且耐高温，可承受200℃～250℃，避免电解质溶液温度过高时，第一圆盘3和第二圆盘4发生软化现象。
本实施例中，所述圆盘的中心位置开设有供所述悬挂杆2穿过的螺纹孔。
本实施例中，所述驱动机构包括电机1和与所述电机1相连的传动轴9，所述传动轴9与所述悬挂杆2连接，所述电机1为变频电机，变频电机能够控制整个试片夹持装置的转速，适应不同的试验要求。
结合图1、图2和图6，本发明的一种金属试片腐蚀试验方法包括以下步骤：
步骤一、试片夹持层层数的确定：根据公式计算试片夹持层的层数N，其中，M为实际腐蚀试验需要测试的试片5的总数量，m为相邻两个圆盘之间所能安装试片5的数量，N为试片5的夹持层层数，其中，N、M和m均为不小于1的正整数；
步骤二、第二圆盘数量的确定：根据步骤一中确定的试片夹持层的层数N，确定第二圆盘4数量n，其中，n＝N；
步骤三、第一圆盘和第二圆盘的安装：首先，将悬挂杆2呈竖直布设，将一个第一圆盘3安装在悬挂杆2上，然后，将步骤二中确定的n个第二圆盘4依次安装在悬挂杆2上，其中，第一圆盘3上的盲孔一6开口部和第二圆盘4上的盲孔二7-2开口部朝向相同，形成N层用于夹持试片5的试片夹持层，其中，沿悬挂杆2由下至上依次形成第1试片夹持层、……、第N试片夹持层；
步骤四、判断试片夹持层的层数N是否大于1：若N大于1，执行步骤五；若N不大于1，执行步骤六；
步骤五、N层试片夹持层中试片的安装：将试片5逐层安装在第1试片夹持层、……、第N试片夹持层，具体操作过程如下：
步骤501、第1试片夹持层中试片的安装：首先，根据试片5的高度调节第一圆盘3和与第一圆盘3相邻的第二圆盘4之间的间距，并使第二圆盘4上的通孔7-1均与第一圆盘3上的盲孔一6相对设置；然后，逐个将试片5穿过第二圆盘4上的通孔7-1伸入至第一圆盘3上的盲孔一6内，完成第1试片夹持层中试片5的安装；
步骤502、第j试片夹持层中试片的安装：对第j试片夹持层中任意一个试片5分别进行安装，其中，j为正整数且1<j≤N，第j试片夹持层中任意一个试片5的安装方法均相同；
其中对第j试片夹持层中任意一个试片5进行安装时，具体安装过程如下：
步骤5021、根据试片5的高度调节相邻两个第二圆盘4之间的间距，并使相邻两个第二圆盘4中一个第二圆盘4的通孔7-1与相邻两个第二圆盘4中另一个第二圆盘4的盲孔二7-2相对设置；
步骤5022、将试片5穿过相邻两个第二圆盘4中一个第二圆盘4的通孔7-1伸入至相邻两个第二圆盘4中另一个第二圆盘4的盲孔二7-2内，完成一个试片5的安装；
步骤5023、多次重复步骤5022，直至完成第j试片夹持层中试片5的安装；
步骤503、(N-1)次重复步骤502，直至完成N层试片夹持层中试片的安装；
步骤六、试片的安装：根据试片5的高度调节第一圆盘3与第二圆盘4之间的间距，并使第二圆盘4上的通孔7-1均与第一圆盘3上的盲孔一6相对设置；然后，逐个将试片5穿过第二圆盘4上的通孔7-1伸入至第一圆盘3上的盲孔一6内，完成试片的安装；
步骤七、试片的腐蚀试验：首先，将步骤五或步骤六中安装有试片5的悬挂杆2竖直伸入容纳有电解液的高压釜10中；然后，将高压釜密封盖11穿过悬挂杆2的顶端并将高压釜密封盖11紧扣在高压釜10上；最后，将悬挂杆2的顶端与驱动机构连接，开启驱动机构，使驱动机构带动悬挂杆2旋转，试片5随悬挂杆2在电解液中旋转进行腐蚀试验，直至试片5腐蚀程度达到试验要求。
本发明利用金属腐蚀试验用试片夹持装置进行腐蚀试验的方法通过实施例1和实施例2进行详细描述：
实施例1
步骤一、根据公式计算试片夹持层的层数N，其中，腐蚀试验需要测试的试片5的总数量M＝4，相邻两个圆盘之间所能安装试片5的数量m＝5，根据公式计算得出试片5的夹持层的层数N＝1；
步骤二、根据步骤一中确定的试片夹持层层数N，确定第二圆盘4数量n，n＝N＝1，即需要一个第二圆盘；
步骤三、首先，将悬挂杆2呈竖直布设，将一个第一圆盘3安装在悬挂杆2上，然后，将步骤二中确定的1个第二圆盘4安装在悬挂杆2上，其中，第一圆盘3上的盲孔一6开口部和第二圆盘4上的盲孔二7-2开口部朝向相同，形成1层用于安装试片5的试片夹持层；
步骤四、根据试片5的高度调节第一圆盘3与第二圆盘4之间的间距，并使第二圆盘4上的通孔7-1均与第一圆盘3上的盲孔一6相对设置；然后，逐个将试片5穿过第二圆盘4上的通孔7-1伸入至第一圆盘3上的盲孔一6内，完成试片5的安装；
步骤五、试片的腐蚀试验：首先，将步骤四中安装有试片5的悬挂杆2竖直伸入容纳有电解液的高压釜10中；然后，将高压釜密封盖11穿过悬挂杆2的顶端并将高压釜密封盖11紧扣在高压釜10上；最后，将悬挂杆2的顶端与驱动机构连接，开启驱动机构，使驱动机构带动悬挂杆2旋转，试片5随悬挂杆2在电解液中旋转进行腐蚀试验，直至试片5腐蚀程度达到试验要求。
具体试验时，试片5在高压釜电解液中浸泡的时间为9天～11天，优选的，浸泡时间为10天。
实施例2
步骤一、根据公式计算试片夹持层的层数N，其中，腐蚀试验需要测试的试片5的总数量M＝21，相邻两个圆盘之间所能安装试片5的数量m＝5，根据公式计算得出试片5的夹持层的层数N＝5；
步骤二、根据步骤一中确定的试片夹持层的层数N，确定第二圆盘4数量n，n＝N＝5，即需要五个第二圆盘；
步骤三、首先，将悬挂杆2呈竖直布设，将一个第一圆盘3安装在悬挂杆2上；然后，将步骤二中确定的五个第二圆盘4依次安装在悬挂杆2上，其中，第一圆盘3上的盲孔一6开口部和第二圆盘4上的盲孔二7-2开口部朝向相同，形成5层用于安装试片5的试片夹持层，其中，5个第二圆盘4由下至上分别为第二圆盘Ⅰ、第二圆盘Ⅱ、第二圆盘Ⅲ、第二圆盘Ⅳ和第二圆盘Ⅴ，且由下至上依次形成第1试片夹持层、第2试片夹持层、第3试片夹持层、第4试片夹持层和第5试片夹持层；
步骤四、5层试片夹持层中试片的安装：将试片5逐层安装在第1试片夹持层、第2试片夹持层、第3试片夹持层、第4试片夹持层和第5试片夹持层，具体操作过程如下：
步骤401、第1试片夹持层中试片的安装：首先，根据试片5的高度调节第一圆盘3和与第一圆盘3相邻的第二圆盘Ⅰ之间的间距，并使第二圆盘Ⅰ上的通孔7-1均与第一圆盘3上的盲孔一6相对设置；然后，逐个将试片5穿过第二圆盘Ⅰ上的通孔7-1伸入至第一圆盘3上的盲孔一内，完成第1试片夹持层中试片5的安装；
步骤402、第2试片夹持层中试片的安装：首先，根据试片5的高度调节第二圆盘Ⅱ和第二圆盘Ⅰ之间的间距，并使第二圆盘Ⅱ上的通孔7-1均与第二圆盘Ⅰ上的盲孔二7-2相对设置；然后，逐个将试片5穿过第二圆盘Ⅱ上的通孔7-1伸入至第二圆盘Ⅰ上的盲孔二7-2内，完成第2试片夹持层中试片5的安装；
步骤403、第3试片夹持层中试片的安装：首先，根据试片5的高度调节第二圆盘Ⅲ和第二圆盘Ⅱ之间的间距，并使第二圆盘Ⅲ上的通孔7-1均与第二圆盘Ⅱ上的盲孔二7-2相对设置；然后，逐个将试片5穿过第二圆盘Ⅲ上的通孔7-1伸入至第二圆盘Ⅱ上的盲孔二7-2内，完成第3试片夹持层中试片5的安装；
步骤404、第4试片夹持层中试片的安装：首先，根据试片5的高度调节第二圆盘Ⅳ和第二圆盘Ⅲ之间的间距，并使第二圆盘Ⅳ上的通孔7-1均与第二圆盘Ⅲ上的盲孔二7-2相对设置；然后，逐个将试片5穿过第二圆盘Ⅳ上的通孔7-1伸入至第二圆盘Ⅲ上的盲孔二7-2内，完成第4试片夹持层中试片5的安装；
步骤405、第5试片夹持层中试片的安装：首先，根据试片5的高度调节第二圆盘Ⅴ和第二圆盘Ⅳ之间的间距，并使第二圆盘Ⅴ上的通孔7-1均与第二圆盘Ⅳ上的盲孔二7-2相对设置；然后，逐个将试片5穿过第二圆盘Ⅴ上的通孔7-1伸入至第二圆盘Ⅳ上的盲孔二7-2内，完成第5试片夹持层中试片5的安装；
步骤五、试片的腐蚀试验：首先，将步骤四中安装有试片5的悬挂杆2竖直伸入容纳有电解液的高压釜10中；然后，将高压釜密封盖11穿过悬挂杆2的顶端并将高压釜密封盖11紧扣在高压釜10上；最后，将悬挂杆2的顶端与驱动机构连接，开启驱动机构，使驱动机构带动悬挂杆2旋转，试片5随悬挂杆2在电解液中旋转进行腐蚀试验，直至试片5腐蚀程度达到试验要求。
具体实施时，首先根据实际腐蚀试验需要测试的试片的总数量和相邻两个圆盘之间所能安装试片5的数量确定试片夹持层层数N，N层试片能够保证每层试片充分与电解液接触，保证试验数据的有效性，再根据试片夹持层层数N确定第二圆盘数量n，再将试验所需的悬挂杆2、第一圆盘3和第二圆盘4进行组装，再在夹持层中逐层安装试片5，由于第二圆盘4上设置的通孔7-1，这样可方便试片5的安装，最后将高压釜密封盖11穿过悬挂杆2，完成金属腐蚀试验用试片夹持装置的使用，使试片5密封设置在高压釜10内，整个使用方法操作简单，在保证所测得试验数据精确有效的前提下，缩短了试验时间，提高了工作效率。
具体操作时，开启驱动机构，使驱动机构带动悬挂杆2旋转，试片5随悬挂杆2在电解液中旋转进行腐蚀试验，在旋转的过程中，由于试片5与所述夹持孔为线接触，这样可保证试片5在旋转过程中避开易发生缝隙腐蚀的最敏感缝宽范围，从而有效防止试片5发生缝隙腐蚀现象。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：包括悬挂杆(2)、与悬挂杆(2)传动连接并带动悬挂杆(2)旋转的驱动机构和多个沿所述悬挂杆(2)长度方向且同轴螺纹套装在悬挂杆(2)上的圆盘，所述圆盘上沿圆周方向开设有可夹持试片(5)的夹持孔，所述试片(5)竖向固定在上下相邻的两个所述圆盘之间，所述夹持孔内布设有多个均与所述试片(5)线接触的齿牙(12)，多个所述齿牙(12)沿所述夹持孔的轴向方向均匀布设，相邻两个所述齿牙(12)的齿顶间距大于1mm；
所述试片与夹持孔内的齿牙为线接触，这样能够保证驱动机构在带动试片夹持装置旋转时，试片与夹持孔之间的缝隙不会处于发生缝隙腐蚀的最敏感缝宽范围内，有效避免试片发生缝隙腐蚀的现象，提高了试验数据的有效性及精确性；
所述圆盘通过螺母(8)固定在所述悬挂杆(2)上；所述圆盘由靠近所述悬挂杆(2)底端的第一圆盘(3)和位于所述第一圆盘(3)上方的第二圆盘(4)组成，所述夹持孔分别为设置在第一圆盘(3)上的盲孔一(6)和设置在第二圆盘(4)上的通孔(7-1)和盲孔二(7-2)，所述通孔(7-1)和所述盲孔二(7-2)沿所述第二圆盘(4)的圆周方向间隔布设；所述第二圆盘(4)的数量为多个，相邻两个所述第二圆盘(4)上的通孔(7-1)与盲孔二(7-2)相对布设，第一圆盘(3)上的盲孔一(6)和与第一圆盘(3)相邻的第二圆盘(4)上的通孔(7-1)相对布设；所述夹持孔为矩形孔。
2.按照权利要求1所述的一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：所述圆盘的中心位置开设有供所述悬挂杆(2)穿过的螺纹孔。
3.按照权利要求1所述的一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机(1)和与所述电机(1)相连的传动轴(9)，所述传动轴(9)与所述悬挂杆(2)连接。
4.按照权利要求3所述的一种金属腐蚀试验用试片夹持装置，其特征在于：所述电机(1)为变频电机。
5.一种利用如权利要求1所述的金属腐蚀试验用试片夹持装置进行腐蚀试验的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、试片夹持层层数的确定：根据公式计算试片夹持层的层数N，其中，M为实际腐蚀试验需要测试的试片(5)的总数量，m为相邻两个圆盘之间所能夹持试片(5)的数量，N为试片(5)的夹持层层数，其中，N、M和m均为不小于1的正整数；
步骤二、第二圆盘数量的确定：根据步骤一中确定的试片夹持层层数N，确定第二圆盘(4)数量n，其中，n＝N；
步骤三、第一圆盘和第二圆盘的安装：首先，将悬挂杆(2)呈竖直布设，将一个第一圆盘(3)安装在悬挂杆(2)上，然后，将步骤二中确定的n个第二圆盘(4)依次安装在悬挂杆(2)上，其中，第一圆盘(3)上的盲孔一(6)开口部和第二圆盘(4)上的盲孔二(7-2)开口部朝向相同，形成N层用于夹持试片(5)的试片夹持层，其中，沿悬挂杆(2)由下至上依次形成第1试片夹持层、……、第N试片夹持层；
步骤四、判断试片夹持层的层数N是否大于1：若N大于1，执行步骤五；若N不大于1，执行步骤六；
步骤五、N层试片夹持层中试片的安装：将试片(5)逐层安装在第1试片夹持层、……、第N试片夹持层，具体操作过程如下：
步骤501、第1试片夹持层中试片的安装：首先，根据试片(5)的高度调节第一圆盘(3)和与第一圆盘(3)相邻的第二圆盘(4)之间的间距，并使第二圆盘(4)上的通孔(7-1)均与第一圆盘(3)上的盲孔一(6)相对设置；然后，逐个将试片(5)穿过第二圆盘(4)上的通孔(7-1)伸入至第一圆盘(3)上的盲孔一(6)内，完成第1试片夹持层中试片(5)的安装；
步骤502、第j试片夹持层中试片的安装：对第j试片夹持层中任意一个试片(5)分别进行安装，其中，j为正整数且1＜j≤N，第j试片夹持层中任意一个试片(5)的安装方法均相同；
其中对第j试片夹持层中任意一个试片(5)进行安装时，具体安装过程如下：
步骤5021、根据试片(5)的高度调节相邻两个第二圆盘(4)之间的间距，并使相邻两个第二圆盘(4)中一个第二圆盘(4)的通孔(7-1)与相邻两个第二圆盘(4)中另一个第二圆盘(4)的盲孔二(7-2)相对设置；
步骤5022、将试片(5)穿过相邻两个第二圆盘(4)中一个第二圆盘(4)的通孔(7-1)伸入至相邻两个第二圆盘(4)中另一个第二圆盘(4)的盲孔二(7-2)内，完成一个试片(5)的安装；
步骤5023、多次重复步骤5022，直至完成第j试片夹持层中试片(5)的安装；
步骤503、(N-1)次重复步骤502，直至完成N层试片夹持层中试片的安装；
步骤六、试片的安装：根据试片(5)的高度调节第一圆盘(3)与第二圆盘(4)之间的间距，并使第二圆盘(4)上的通孔(7-1)均与第一圆盘(3)上的盲孔一(6)相对设置；然后，逐个将试片(5)穿过第二圆盘(4)上的通孔(7-1)伸入至第一圆盘(3)上的盲孔一(6)内，完成试片(5)的安装；
步骤七、试片的腐蚀试验：首先，将步骤五或步骤六中安装有试片(5)的悬挂杆(2)竖直伸入容纳有电解液的高压釜中；然后，将高压釜密封盖穿过悬挂杆(2)的顶端并将高压釜密封盖紧扣在高压釜上；最后，将悬挂杆(2)的顶端与驱动机构连接，开启驱动机构，使驱动机构带动悬挂杆(2)旋转，试片(5)随悬挂杆(2)在电解液中旋转进行腐蚀试验，直至试片(5)腐蚀程度达到试验要求。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤七中所述高压釜密封盖上开设有供所述悬挂杆(2)穿过的螺纹孔。
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