CN116625921B - 一种铝合金腐蚀程度的评估方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝合金大气腐蚀技术领域，具体提供了一种铝合金腐蚀程度的评估方法及装置，该方法包括：获取待检测铝合金的腐蚀特征参数；基于预先确定的铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系得到待检测铝合金的腐蚀特征参数对应的待检测铝合金的腐蚀失厚；基于待检测铝合金的腐蚀失厚确定待检测铝合金的腐蚀程度；铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系由加速腐蚀试验确定。本申请提供的技术方案，实现了对铝合金在不同大气环境下的耐腐蚀性的评估，并且具有检测速率快、预测时间短、实用性强、检测不受环境地点和铝合金材料的体积限制的优点，为电网用铝合金材料的选型研究及寿命评估提供评判的依据。
Description
技术领域
本发明属于铝合金大气腐蚀技术领域，具体涉及一种铝合金腐蚀程度的评估方法及装置。
背景技术
电力金属材料部件是输变电线路的重要组成部分，而铝合金具有密度小、强度高、导电导热性性好、耐蚀性好、易加工等特点，广泛应用于变电设备线夹、主变套管和接线端子等。铝及其合金的耐蚀性能够满足一般大气环境的使用要求。在沿海地区，尤其是存在大气污染区的工业环境，电网设备铝合金部件腐蚀问题严重。
大气环境中的各种腐蚀因子对铝合金腐蚀都有较大影响，铝合金表面钝化膜对环境中的CL离子十分敏感，铝合金表面钝化膜极易发生破坏从而暴露出铝合金基体。大气中的SO2经过多步骤的反应后使铝合金表面液膜呈酸性，会导致铝表面钝化膜的损坏，加速铝的电化学腐蚀反应。铝及其合金在氯离子或者硫离子浓度较高的大气环境中的腐蚀通常会先出现点腐蚀，随着点蚀的增多及不断扩大，使得原来只有小面积的腐蚀相互连通最终转变为大面积腐蚀。
电网常用铝合金材料主要有2系、5系和6系等不同系列，不同系列铝合金中添加元素的成分含量各不相同，其耐腐蚀性能也存在明显差异，不能用纯铝的耐腐蚀性能来评估所有系列铝合金的耐腐蚀性。而对正在使用的铝合金或者体积较大的铝合金构件，无法采用常规的腐蚀失重法进行铝合金的腐蚀评价。另外，腐蚀失重法存在预测合金材料的腐蚀程度的周期较长以及无法测量短期内合金材料的腐蚀波动的问题。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种铝合金腐蚀程度的评估方法及装置。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种铝合金腐蚀程度的评估方法，所述方法包括：
获取待检测铝合金的腐蚀特征参数；
基于预先确定的铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系得到所述待检测铝合金的腐蚀特征参数对应的待检测铝合金的腐蚀失厚；
基于所述待检测铝合金的腐蚀失厚确定所述待检测铝合金的腐蚀程度；
所述铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系由加速腐蚀试验确定。
优选的，所述铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系的确定包括如下步骤：
基于室外大气环境的主要特征参数确定加速腐蚀试验的各试验参数；
获取若干组平行样，基于每组平行试样确定所述各试验参数的数值；
计算所述若干组平行试样的平均腐蚀失厚；
基于所述各试验参数的数值和所述平均腐蚀失厚，利用麦夸特法和通用全局优化法算法，拟合得到各试验参数与所述平均腐蚀失厚的关系，所述各试验参数与所述平均腐蚀失厚的关系为铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系。
优选的，所述基于室外大气环境的主要特征参数确定加速腐蚀试验的各试验参数，包括：
对室外大气环境的特征参数进行两两调节确定加速腐蚀试验的各试验参数。
优选的，所述试验参数包括下述中的一种或多种：腐蚀时间、腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度。
优选的，所述获取若干组平行试样，包括：
每间隔预设时间提取一组所述加速腐蚀试验中的平行试样，得到若干组平行试样，每组平行试样包括若干个平行试样。
优选的，所述基于每组平行试样确定所述各试验参数的数值，包括：
根据所述预设时间确定每组平行试样的腐蚀时间；
选择每组平行试样中的一个平行试样，令所述一个平行试样为第一平行试样；
分别利用扫描电镜、金相显微镜和形状测量激光显微镜采集所述第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度；
根据各所述第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度，分别计算腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度。
优选的，所述计算所述若干组平行试样的平均腐蚀失厚，包括：
选择每组平行试样中剩余的平行试样，令每组平行试样中的每个剩余的平行试样为第二平行试样；
对各第二平行试样进行除锈，得到各第二平行试样的失重；
利用所述各第二平行试样的失重，计算各第二平行试样的腐蚀失厚；
根据所述各第二平行试样的腐蚀失厚，获取所述平均腐蚀失厚。
优选的，所述利用所述各第二平行试样的失重，计算各第二平行试样的腐蚀失厚，包括：
按下式计算各第二平行试样的腐蚀失厚：
上式中，i∈[1,n]，n为铝合金试样的总组数；j∈[1,m]，m为每组铝合金试样中第二平行试样的总数量；wi′,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀失厚，△Wi,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的失重，si,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀面积，ti,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀时间。
优选的，所述基于所述待检测铝合金的腐蚀失厚确定所述待检测铝合金的腐蚀程度，包括：
利用所述待检测铝合金的腐蚀失厚，计算所述待检测铝合金的腐蚀速率；
根据所述待检测铝合金的腐蚀速率获取所述待检测铝合金的腐蚀等级。
优选的，所述利用所述待检测铝合金的腐蚀失厚，计算所述待检测铝合金的腐蚀速率，包括：
按下式计算所述待检测铝合金的腐蚀速率：
上式中，V为待检测铝合金的腐蚀速率，w为待检测铝合金的腐蚀失厚，ρ为待检测铝合金的密度。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种铝合金腐蚀程度的评估装置，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取待检测铝合金的腐蚀特征参数；
第二获取单元，用于基于预先确定的铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系得到所述待检测铝合金的腐蚀特征参数对应的待检测铝合金的腐蚀失厚；
第三获取单元，用于基于所述待检测铝合金的腐蚀失厚确定所述待检测铝合金的腐蚀程度；
所述铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系由加速腐蚀试验确定。
优选的，所述装置还包括：确定单元，用于确定铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系；所述确定单元，包括：
确定模块，用于基于室外大气环境的主要特征参数确定加速腐蚀试验的各试验参数；
第一获取模块，用于获取若干组平行样，基于每组平行试样确定所述各试验参数的数值；
第一计算模块，用于计算所述若干组平行试样的平均腐蚀失厚；
第二获取模块，用于基于所述各试验参数的数值和所述平均腐蚀失厚，利用麦夸特法和通用全局优化法算法，拟合得到各试验参数与所述平均腐蚀失厚的关系，所述各试验参数与所述平均腐蚀失厚的关系为铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系。
优选的，所述确定模块，具体用于：
对室外大气环境的特征参数进行两两调节确定加速腐蚀试验的各试验参数。
优选的，所述试验参数包括下述中的一种或多种：腐蚀时间、腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度。
优选的，第一获取模块，具体用于：
每间隔预设时间提取一组所述加速腐蚀试验中的平行试样，得到若干组平行试样，每组平行试样包括若干个平行试样。
优选的，第一获取模块，还具体用于：
根据所述预设时间确定每组平行试样的腐蚀时间；
选择每组平行试样中的一个平行试样，令所述一个平行试样为第一平行试样；
分别利用扫描电镜、金相显微镜和形状测量激光显微镜采集所述第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度；
根据各所述第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度，分别计算腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度。
优选的，所述第一计算模块，包括：
第一选择子模块，用于选择每组平行试样中剩余的平行试样，令每组平行试样中的每个剩余的平行试样为第二平行试样；
第一获取子模块，用于对各第二平行试样进行除锈，得到各第二平行试样的失重；
计算子模块，用于利用所述各第二平行试样的失重，计算各第二平行试样的腐蚀失厚；
第一获取子模块，用于根据所述各第二平行试样的腐蚀失厚，获取所述平均腐蚀失厚。
优选的，所述计算子模块，具体用于：
按下式计算各第二平行试样的腐蚀失厚：
上式中，i∈[1,n]，n为铝合金试样的总组数；j∈[1,m]，m为每组铝合金试样中第二平行试样的总数量；wi′,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀失厚，△Wi,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的失重，si,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀面积，ti,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀时间。
优选的，所述第三获取单元，包括：
第二计算模块，用于利用所述待检测铝合金的腐蚀失厚，计算所述待检测铝合金的腐蚀速率；
第三获取模块，用于根据所述待检测铝合金的腐蚀速率获取所述待检测铝合金的腐蚀等级。
优选的，所述第二计算模块，具体用于：
按下式计算所述待检测铝合金的腐蚀速率：
上式中，V为待检测铝合金的腐蚀速率，w为待检测铝合金的腐蚀失厚，ρ为待检测铝合金的密度。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种计算机设备，包括：一个或多个处理器；
所述处理器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现上述的铝合金腐蚀程度的评估方法。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现上述的铝合金腐蚀程度的评估方法。
本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
本发明通过获取待检测铝合金的腐蚀特征参数，通过基于预先确定的铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系得到待检测铝合金的腐蚀特征参数对应的待检测铝合金的腐蚀失厚，通过基于待检测铝合金的腐蚀失厚确定待检测铝合金的腐蚀程度，铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系由加速腐蚀试验确定，实现了对铝合金在不同大气环境下的耐腐蚀性的评估，并且具有检测速率快、预测时间短、实用性强、检测不受环境地点和铝合金材料的体积限制的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种铝合金腐蚀程度的评估方法的主要流程图；
图2是本发明实施例提供的腐蚀时间48h时的腐蚀面积；
图3是本发明实施例提供的腐蚀时间96h时的腐蚀面积；
图4是本发明实施例提供的腐蚀时间144h时的腐蚀面积；
图5是本发明实施例提供的腐蚀时间192h时的腐蚀面积；
图6是本发明实施例提供的腐蚀时间240h时的腐蚀面积；
图7是本发明实施例提供的腐蚀时间288h时的腐蚀面积；
图8是本发明实施例提供的一种铝合金腐蚀程度的评估装置的主要结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
实施例一
合金材料的腐蚀程度的掌握是材料寿命预估和维修时间的确定的重要依据，对铝合金耐腐蚀性的准确评估可以为电网用铝合金材料的选型研究及寿命评估提供评判的依据。因此，本发明提供一种铝合金腐蚀程度的评估方法，如图1所示，该方法可以但不限于用于终端中，包括以下步骤：
步骤101：获取待检测铝合金的腐蚀特征参数；
步骤102：基于预先确定的铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系得到待检测铝合金的腐蚀特征参数对应的待检测铝合金的腐蚀失厚；
步骤103：基于待检测铝合金的腐蚀失厚确定待检测铝合金的腐蚀程度；
其中，步骤102中铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系由加速腐蚀试验确定，参见步骤100。。
具体的，步骤100可以但不限于通过以下过程实现，包括：
步骤1001：基于室外大气环境的主要特征参数确定加速腐蚀试验的各试验参数；
步骤1002：获取若干组平行样，基于每组平行试样确定各试验参数的数值；
步骤1003：计算若干组平行试样的平均腐蚀失厚；
步骤1004：基于各试验参数的数值和平均腐蚀失厚，利用麦夸特法和通用全局优化法算法，拟合得到各试验参数与平均腐蚀失厚的关系，各试验参数与平均腐蚀失厚的关系为铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系。
一些实施例中，加速腐蚀试验可以但不限于为周浸试验或盐雾试验等。
需要说明的是，本发明涉及的“加速腐蚀试验”方法，是本领域技术人员所熟知的，因此，其具体实现方式不做过多描述。
进一步的，步骤1001，包括：
对室外大气环境的特征参数进行两两调节确定加速腐蚀试验的各试验参数。
具体的，室外大气环境的特征参数可以但不限于包括：温度、湿度、氯离子浓度、二氧化硫浓度、pH值等。
进一步的，试验参数包括下述中的一种或多种：腐蚀时间、腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度。
进一步的，步骤1002中获取若干组平行试样，包括：
每间隔预设时间提取一组加速腐蚀试验中的平行试样，得到若干组平行试样，每组平行试样包括若干个平行试样。
需要说明的是，本发明对“预设时间”不做限定，可以由本领域技术人员实验数据或专家经验等进行选择。一些实施例中，预设时间可以但不限于为24小时、48小时或72小时等。例如，当预设时间为48小时时，总共提取6组铝合金试样，在达到相应腐蚀时间是取出铝合金试样，则提取的6组铝合金试样分别为：48h、96h、144h、192h、240h和288h的铝合金试样。
进一步的，步骤1002中基于每组平行试样确定各试验参数的数值，包括：
根据预设时间确定每组平行试样的腐蚀时间；
选择每组平行试样中的一个平行试样，令一个平行试样为第一平行试样；
分别利用扫描电镜、金相显微镜和形状测量激光显微镜采集第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度；
根据各第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度，分别计算腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度。
可以理解的是，第一平行试样在腐蚀前的重量减去第一平行试样在腐蚀后的重量，即为第一平行试样的腐蚀失厚。
一些实施例中，可以但不限于将各第一平行试样切割成1cm×1cm的小样，然后分别利用扫描电镜、金相显微镜和形状测量激光显微镜采集各第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度。
需要说明的是，可以利用金相显微镜自带的软件计算出第一平行试样的腐蚀面积。
进一步的，步骤1003，包括：
步骤1003a：选择每组平行试样中剩余的平行试样，令每组平行试样中的每个剩余的平行试样为第二平行试样；
步骤1003b：对各第二平行试样进行除锈，得到各第二平行试样的失重；
步骤1003c：利用各第二平行试样的失重，计算各第二平行试样的腐蚀失厚；
步骤1003d：根据各第二平行试样的腐蚀失厚，获取平均腐蚀失厚。
一些实施例中，可以但不限于按照国标GB/T 16545-2015《金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除》对各第二平行试样进行除锈，即清除各第二平行试样表面的腐蚀产物。
进一步的，步骤1003c，包括：
按下式计算各第二平行试样的腐蚀失厚：
上式中，i∈[1,n]，n为铝合金试样的总组数；j∈[1,m]，m为每组铝合金试样中第二平行试样的总数量；wi′,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀失厚，△Wi,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的失重，si,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀面积，ti,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀时间。
进一步的，铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系，包括：
w＝f(t,d,φ,s)
上式中，w为平均腐蚀失厚，t为腐蚀时间，d为平均腐蚀坑深度，φ为腐蚀坑平均水平费雷特直径，s为平均腐蚀面积。
进一步的，步骤103，包括：
步骤1031：利用待检测铝合金的腐蚀失厚，计算待检测铝合金的腐蚀速率；
步骤1032：根据待检测铝合金的腐蚀速率获取待检测铝合金的腐蚀等级。
一些实施例中，根据待检测铝合金的腐蚀速率获取待检测铝合金的腐蚀等级的评定方法，可以依据《GB/T 19292.1-2018金属和合金的腐蚀大气腐蚀性第1部分分类、测定和评估》中以不同金属暴露第1年的腐蚀速率进行环境腐蚀性分类分级。
进一步的，步骤1031，包括：
按下式计算待检测铝合金的腐蚀速率：
上式中，V为待检测铝合金的腐蚀速率，w为待检测铝合金的腐蚀失厚，ρ为待检测铝合金的密度。
为进一步说明上述的获取腐蚀模型的方法，本发明提供一具体的例子，模拟典型的海洋工业环境下铝合金材料的腐蚀，如下所示：
在海洋工业环境下，环境特征参数可以但不限于包括：温度、湿度、pH值、氯离子浓度、和二氧化硫浓度等，这些环境特征参数都影响了铝合金的腐蚀。
根据东南沿海的海洋工业大气的环境特点，采用的由NaCl浓度为7wt％，NaHSO3浓度为2g/L，调节pH到3，用蒸馏水配制而成的腐蚀溶液。
采用“浸入腐蚀液和干燥”循环往复的模拟，干湿交替的周浸腐蚀过程，保证试验箱的环境温度为45℃；其中，一个循环周期为60min，15min浸入和45min干燥。在浸入阶段，试样最上端应位于溶液面下至少10mm。选用接线板常用6061铝合金材料进行试验，周浸试验的试验时间分为48h、96h、144h、192h、240h和288h，达到相应腐蚀时间是取出铝合金试样，共获得6组铝合金试样，每组4个平行试样。
选取每组铝合金试样中的一个平行试样为第一平行试样，每种铝合金试样中每个剩余的试样为第二平行试样。
将各第一平行试样切割成1cm×1cm的小样，分别利用扫描电镜、金相显微镜和形状测量激光显微镜采集第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度；根据6个第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度，分别计算腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度。
按照国标GB/T 16545-2015《金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除》对各第二平行试样(总共18个第二平行试样)进行除锈，得到各第二平行试样的失重；利用各第二平行试样的失重，计算各第二平行试样的腐蚀失厚；根据各第二平行试样的腐蚀失厚，获取平均腐蚀失厚。
基于上述的腐蚀面积(s)、腐蚀坑平均深度(d)、蚀坑水平平均费雷特直径(Ф)以及腐蚀时间(t)(即上述的试验时间48h、96h、144h、192h、240h和288h)，利用麦夸特法与通用全局优化算法进行函数拟合，建立铝合金表面的腐蚀特征参数与其腐蚀失厚(w)的函数关系式，即腐蚀模型为：w＝0.0022337t+0.069832d+0.50766Ф+0.0132s。
试验过程：通过一个周期的试验，利用金相显微镜和形状测量激光显微镜得到试验数据如表1所示。图2-图7分别为48h、96h、144h、192h、240h和288h时的腐蚀面积示意图。
表1实验数据表
本发明提供的一种铝合金腐蚀程度的评估方法，通过获取待检测铝合金的腐蚀特征参数，通过基于预先确定的铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系得到待检测铝合金的腐蚀特征参数对应的待检测铝合金的腐蚀失厚，通过基于待检测铝合金的腐蚀失厚确定待检测铝合金的腐蚀程度，铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系由加速腐蚀试验确定，实现了对铝合金在不同大气环境下的耐腐蚀性的评估，并且具有检测速率快、预测时间短、实用性强、检测不受环境地点和铝合金材料的体积限制的优点，为电网用铝合金材料的选型研究及寿命评估提供评判的依据。
实施例二
为配合实现上述铝合金腐蚀程度的评估，本发明还提供一种铝合金腐蚀程度的评估装置，如图8所示，该装置包括：
第一获取单元，用于获取待检测铝合金的腐蚀特征参数；
第二获取单元，用于基于预先确定的铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系得到待检测铝合金的腐蚀特征参数对应的待检测铝合金的腐蚀失厚；
第三获取单元，用于基于待检测铝合金的腐蚀失厚确定待检测铝合金的腐蚀程度；
铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系由加速腐蚀试验确定。
进一步的，装置还包括：确定单元，用于确定铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系；确定单元，包括：
确定模块，用于基于室外大气环境的主要特征参数确定加速腐蚀试验的各试验参数；
第一获取模块，用于获取若干组平行样，基于每组平行试样确定各试验参数的数值；
第一计算模块，用于计算若干组平行试样的平均腐蚀失厚；
第二获取模块，用于基于各试验参数的数值和平均腐蚀失厚，利用麦夸特法和通用全局优化法算法，拟合得到各试验参数与平均腐蚀失厚的关系，各试验参数与平均腐蚀失厚的关系为铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系。
进一步的，确定模块，具体用于：
对室外大气环境的特征参数进行两两调节确定加速腐蚀试验的各试验参数。
进一步的，试验参数包括下述中的一种或多种：腐蚀时间、腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度。
进一步的，第一获取模块，具体用于：
每间隔预设时间提取一组加速腐蚀试验中的平行试样，得到若干组平行试样，每组平行试样包括若干个平行试样。
进一步的，第一获取模块，还具体用于：
根据预设时间确定每组平行试样的腐蚀时间；
选择每组平行试样中的一个平行试样，令一个平行试样为第一平行试样；
分别利用扫描电镜、金相显微镜和形状测量激光显微镜采集第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度；
根据各第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度，分别计算腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度。
进一步的，第一计算模块，包括：
第一选择子模块，用于选择每组平行试样中剩余的平行试样，令每组平行试样中的每个剩余的平行试样为第二平行试样；
第一获取子模块，用于对各第二平行试样进行除锈，得到各第二平行试样的失重；
计算子模块，用于利用各第二平行试样的失重，计算各第二平行试样的腐蚀失厚；
第一获取子模块，用于根据各第二平行试样的腐蚀失厚，获取平均腐蚀失厚。
进一步的，计算子模块，具体用于：
按下式计算各第二平行试样的腐蚀失厚：
上式中，i∈[1,n]，n为铝合金试样的总组数；j∈[1,m]，m为每组铝合金试样中第二平行试样的总数量；wi′,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀失厚，△Wi,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的失重，si,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀面积，ti,j为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀时间。
进一步的，铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系，包括：
w＝f(t,d,φ,s)
上式中，w为平均腐蚀失厚，t为腐蚀时间，d为平均腐蚀坑深度，φ为腐蚀坑平均水平费雷特直径，s为平均腐蚀面积。
进一步的，第三获取单元，包括：
第二计算模块，用于利用待检测铝合金的腐蚀失厚，计算待检测铝合金的腐蚀速率；
第三获取模块，用于根据待检测铝合金的腐蚀速率获取待检测铝合金的腐蚀等级。
进一步的，第二计算模块，具体用于：
按下式计算待检测铝合金的腐蚀速率：
上式中，V为待检测铝合金的腐蚀速率，w为待检测铝合金的腐蚀失厚，ρ为待检测铝合金的密度。
本发明提供的一种铝合金腐蚀程度的评估装置，通过第一获取单元获取待检测铝合金的腐蚀特征参数，通过第二获取单元基于预先确定的铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系得到待检测铝合金的腐蚀特征参数对应的待检测铝合金的腐蚀失厚，通过第三获取单元基于待检测铝合金的腐蚀失厚确定待检测铝合金的腐蚀程度，铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系由加速腐蚀试验确定，实现了对铝合金在不同大气环境下的耐腐蚀性的评估，并且具有检测速率快、预测时间短、实用性强、检测不受环境地点和铝合金材料的体积限制的优点，为电网用铝合金材料的选型研究及寿命评估提供评判的依据。
可以理解的是，上述提供的装置实施例与上述的方法实施例对应，相应的具体内容可以相互参考，在此不再赘述。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
实施例三
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器以及存储器，存储器用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令，处理器用于执行计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor、DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能，以实现上述实施例中一种铝合金腐蚀程度的评估方法的步骤。
实施例四
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(Memory)，计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中一种铝合金腐蚀程度的评估方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铝合金腐蚀程度的评估方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待检测铝合金的腐蚀特征参数；
基于预先确定的铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系得到所述待检测铝合金的腐蚀特征参数对应的待检测铝合金的腐蚀失厚；
基于所述待检测铝合金的腐蚀失厚确定所述待检测铝合金的腐蚀程度；
所述铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系由加速腐蚀试验确定；
所述铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系的确定包括如下步骤：
基于室外大气环境的主要特征参数确定加速腐蚀试验的各试验参数；
获取若干组平行样，基于每组平行试样确定所述各试验参数的数值；
计算所述若干组平行试样的平均腐蚀失厚；
基于所述各试验参数的数值和所述平均腐蚀失厚，利用麦夸特法和通用全局优化法算法，拟合得到各试验参数与所述平均腐蚀失厚的关系，所述各试验参数与所述平均腐蚀失厚的关系为铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系；
所述试验参数包括：腐蚀时间、腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度；
所述获取若干组平行试样，包括：
每间隔预设时间提取一组所述加速腐蚀试验中的平行试样，得到若干组平行试样，每组平行试样包括若干个平行试样；
所述基于每组平行试样确定所述各试验参数的数值，包括：
根据所述预设时间确定每组平行试样的腐蚀时间；
选择每组平行试样中的一个平行试样，令所述一个平行试样为第一平行试样；
分别利用扫描电镜、金相显微镜和形状测量激光显微镜采集所述第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度；
根据各所述第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度，分别计算腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度；
所述计算所述若干组平行试样的平均腐蚀失厚，包括：
选择每组平行试样中剩余的平行试样，令每组平行试样中的每个剩余的平行试样为第二平行试样；
对各第二平行试样进行除锈，得到各第二平行试样的失重；
利用所述各第二平行试样的失重，计算各第二平行试样的腐蚀失厚；
根据所述各第二平行试样的腐蚀失厚，获取所述平均腐蚀失厚；
所述基于所述待检测铝合金的腐蚀失厚确定所述待检测铝合金的腐蚀程度，包括：
利用所述待检测铝合金的腐蚀失厚，计算所述待检测铝合金的腐蚀速率；
根据所述待检测铝合金的腐蚀速率获取所述待检测铝合金的腐蚀等级。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于室外大气环境的主要特征参数确定加速腐蚀试验的各试验参数，包括：
对室外大气环境的特征参数进行两两调节确定加速腐蚀试验的各试验参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述各第二平行试样的失重，计算各第二平行试样的腐蚀失厚，包括：
按下式计算各第二平行试样的腐蚀失厚：
上式中，i∈[1,n]，n为铝合金试样的总组数；j∈[1,m]，m为每组铝合金试样中第二平行试样的总数量； 为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀失厚，/>为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的失重，/>为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀面积，/>为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述待检测铝合金的腐蚀失厚，计算所述待检测铝合金的腐蚀速率，包括：
按下式计算所述待检测铝合金的腐蚀速率：
上式中，V为待检测铝合金的腐蚀速率，w为待检测铝合金的腐蚀失厚，为待检测铝合金的密度。
5.一种铝合金腐蚀程度的评估装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取待检测铝合金的腐蚀特征参数；
第二获取单元，用于基于预先确定的铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系得到所述待检测铝合金的腐蚀特征参数对应的待检测铝合金的腐蚀失厚；
第三获取单元，用于基于所述待检测铝合金的腐蚀失厚确定所述待检测铝合金的腐蚀程度；
所述铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系由加速腐蚀试验确定;
所述装置还包括：确定单元，用于确定铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系；所述确定单元，包括：
确定模块，用于基于室外大气环境的主要特征参数确定加速腐蚀试验的各试验参数；
第一获取模块，用于获取若干组平行样，基于每组平行试样确定所述各试验参数的数值；
第一计算模块，用于计算所述若干组平行试样的平均腐蚀失厚；
第二获取模块，用于基于所述各试验参数的数值和所述平均腐蚀失厚，利用麦夸特法和通用全局优化法算法，拟合得到各试验参数与所述平均腐蚀失厚的关系，所述各试验参数与所述平均腐蚀失厚的关系为铝合金表面的腐蚀特征参数与其对应的腐蚀失厚的关系;
所述试验参数包括：腐蚀时间、腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度；
第一获取模块，具体用于：
每间隔预设时间提取一组所述加速腐蚀试验中的平行试样，得到若干组平行试样，每组平行试样包括若干个平行试样；
第一获取模块，还具体用于：
根据所述预设时间确定每组平行试样的腐蚀时间；
选择每组平行试样中的一个平行试样，令所述一个平行试样为第一平行试样；
分别利用扫描电镜、金相显微镜和形状测量激光显微镜采集所述第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度；
根据各所述第一平行试样的腐蚀坑水平费雷特直径、腐蚀面积和腐蚀坑深度，分别计算腐蚀坑平均水平费雷特直径、平均腐蚀面积和平均腐蚀坑深度；
所述第一计算模块，包括：
第一选择子模块，用于选择每组平行试样中剩余的平行试样，令每组平行试样中的每个剩余的平行试样为第二平行试样；
第一获取子模块，用于对各第二平行试样进行除锈，得到各第二平行试样的失重；
计算子模块，用于利用所述各第二平行试样的失重，计算各第二平行试样的腐蚀失厚；
第一获取子模块，用于根据所述各第二平行试样的腐蚀失厚，获取所述平均腐蚀失厚；
所述第三获取单元，包括：
第二计算模块，用于利用所述待检测铝合金的腐蚀失厚，计算所述待检测铝合金的腐蚀速率；
第三获取模块，用于根据所述待检测铝合金的腐蚀速率获取所述待检测铝合金的腐蚀等级。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：
对室外大气环境的特征参数进行两两调节确定加速腐蚀试验的各试验参数。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述计算子模块，具体用于：
按下式计算各第二平行试样的腐蚀失厚：
上式中，i∈[1,n]，n为铝合金试样的总组数；j∈[1,m]，m为每组铝合金试样中第二平行试样的总数量； 为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀失厚，/>为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的失重，/>为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀面积，/>为第i组铝合金试样中第j个第二平行试样的腐蚀时间。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，具体用于：
按下式计算所述待检测铝合金的腐蚀速率：
上式中，V为待检测铝合金的腐蚀速率，w为待检测铝合金的腐蚀失厚，为待检测铝合金的密度。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
所述处理器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至4中任意一项所述的铝合金腐蚀程度的评估方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至4中任意一项所述的铝合金腐蚀程度的评估方法。
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