一种实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法技术

技术编号:18912216 阅读:50 留言:0更新日期:2018-09-12 02:32
本发明专利技术涉及深海高压水溶液体系腐蚀失重测试领域,具体为一种实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法。该方法包括以下步骤:(1)电偶样品连接架的制作;(2)电偶腐蚀样品的加工和预处理;(3)电偶样品连接架与电偶腐蚀样品的连接与密封绝缘处理;(4)高静水压力条件下进行腐蚀失重浸泡实验;(5)密封胶的去除;(6)失重数据的获取。采用该方法进行电偶腐蚀失重测试,可以较好地满足温度在2℃~25℃、常压至20MPa条件下电偶腐蚀失重测试的要求,并解决在高静水压密封条件下,对电偶腐蚀失重测试要求高,实验困难的问题。

A method for testing the weightlessness of galvanic corrosion under high hydrostatic pressure

The invention relates to the field of corrosion weightlessness test for deep-sea high-pressure aqueous solution system, in particular to a method for realizing galvanic corrosion weightlessness test under high hydrostatic pressure. The method consists of the following steps: (1) fabrication of the coupler sample connection frame; (2) processing and pretreatment of the coupler corrosion sample; (3) connection and sealing insulation treatment of the coupler sample connection frame with the coupler corrosion sample; (4) corrosion weightlessness immersion test under high hydrostatic pressure; (5) removal of the sealant; (6) acquisition of the weightlessness data. . The method can meet the requirements of galvanic corrosion weightlessness test under the conditions of temperature 2 ~25 C and atmospheric pressure 20 MPa, and solve the problems of high requirement for galvanic corrosion weightlessness test under the condition of high hydrostatic pressure seal.

【技术实现步骤摘要】
一种实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法
本专利技术涉及深海高压水溶液体系腐蚀失重测试领域,具体为一种实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法。
技术介绍
随着对海洋资源的探测与开发,越来越多的设备必须在深海环境条件下工作。不同深海设备结构材料在深海环境中发生的电偶腐蚀问题给深海设备使用安全可靠性和寿命造成巨大威胁。针对材料在深海环境下的电偶腐蚀问题开展实验研究,根据其腐蚀的特点采取有效的控制措施是一项必要的工作。目前,材料深海腐蚀试验方法主要分为两大部分:一部分为实地深海自然环境试验系统,该系统非常复杂、试验费用高,除试验装置的投放、运行与回收外,其可靠性还与地质、环境、装置、人为等多种因素相关,存在样板丢失、装置回收率低等问题。另一部分为在实验室中的模拟实验。室内模拟实验主要是在实验室内使用各种方法模拟再现深海高静水压环境,通过控制一个或者几个实验条件,开展试验工作。通过模拟实验所得到的研究结果,对材料在实地深海环境中的腐蚀规律和腐蚀失效原因具有重要的参考价值。由于高静水压力条件下的电偶腐蚀失重样品的电连接和密封存在很大困难,使得目前使用模拟实验研究材料在深海高压下的电偶腐蚀问题变得较为困难。现在模拟深海材料腐蚀领域,尚无针对材料在高静水压力条件下的电偶腐蚀失重测试的方法和技术设备等文献报道。
技术实现思路
为了克服现有技术难题,本专利技术的目的在于提供一种实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,采用自制的电偶腐蚀失重样品,突破高静水压力条件下电偶腐蚀失重样品的电连接和密封绝缘,以及腐蚀过后对样品的密封胶去除等技术难题,实现高静水压力条件下进行不同材料的电偶腐蚀失重测试。为了实现上述专利技术的目的,本专利技术的技术方案是:一种实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,该方法包括以下步骤:(1)电偶样品连接架的制作;(2)电偶腐蚀样品的加工和预处理;(3)电偶样品连接架与电偶腐蚀样品的连接与密封绝缘处理;(4)高静水压力条件下的腐蚀失重浸泡实验;(5)密封胶的去除;(6)腐蚀产物的清洗和失重数据的获取。所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,步骤(1)中电偶样品连接架的制作方法为:将外径为2.9mm的黄铜芯切割成长60mm的直段,使用φ3mm的外螺纹攻丝刀在每一段的两端加工出10mm长的螺纹,再对铜芯两端进行90°的相对弯折保证剩余段长度为20mm;采用毛刷涂覆的方法,将配制好的环氧树脂均匀涂覆在电偶样品连接架除螺纹以外的部分;涂覆好后,将电偶样品连接架放在干燥箱中等待环氧树脂凝固后,再次涂覆,通过多次涂覆以保证电偶样品连接架表面的环氧树脂绝缘防水涂层厚度超过1mm。所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,步骤(2)腐蚀失重样品的加工和预处理方法为:使用线切割将待测试金属材料加工成20mm×10mm×6mm的块状样,并在样品的10mm×6mm面中心垂直钻孔φ2.5mm×10mm,使用手工攻丝刀在孔内加工出φ3mm×8mm的内螺纹;将样品表面用240#、600#和1000#金相砂纸逐级打磨,丙酮除油,最后经去离子水冲洗。所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,步骤(3)电偶样品连接架与样品的连接与密封处理方法为:将处理好的待测金属样品使用螺纹分别连接在电偶样品连接架的两端,保证块状样品的20mm×10mm面平行正对;在样品与连接架的接触面和接触处分别涂上硅橡胶进行密封后,置于干燥箱中保存24h。所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,步骤(4)中,高静水压力条件下进行腐蚀失重浸泡实验为:静水压力条件的选择为常压至20MPa,温度条件为2℃~25℃,腐蚀浸泡时间为15天。所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,步骤(5)中,密封胶的去除,包括使用自制的二氯甲烷脱漆剂对附着在密封面的硅胶进行清除,所述二氯甲烷脱漆剂的成份组成和制备过程如下:按质量份数计,二氯甲烷30~80份,乙醇胺0.2~5份,甲酸0.5~10份,乙醇5~20份,丙酮2~20份,液体石蜡2~8份,有机缓蚀剂0.01~0.1份,所用有机缓蚀剂为六次甲基四胺、N-亚硝基苯胲胺、苯并三氮唑和油酸钠的一种或两种以上组合;按比例将各组分加入到容器中,在常温常压下搅拌均匀,使缓蚀剂完全溶解后,即获得脱漆剂。所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,步骤(6)中,腐蚀产物去除参照GB/T16545-1996,选择对应的除锈剂对腐蚀过后的样品进行清洗。所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,电偶样品连接架的制作和电偶腐蚀失重样品的加工制作中,电偶样品连接架的尺寸和电偶腐蚀失重样品的加工尺寸均根据实验要求进行对应的调整。所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,采用实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试装置,具体结构如下:高静水压力釜内设置釜内挂样支架,釜内挂样支架上下分层设置横梁,每个横梁上通过电偶样品连接架对称设置电偶腐蚀失重样品;每个电偶样品连接架为倒U型结构,每个电偶腐蚀失重样品的顶部开有内螺纹,所述倒U型结构的下端分别通过外螺纹与电偶腐蚀失重样品的内螺纹连接,电偶样品连接架外部包覆环氧树脂绝缘防水涂层,电偶样品连接架与电偶腐蚀失重样品的连接处涂覆有硅橡胶绝缘防水涂层。本专利技术的优点及有益效果在于:1、本专利技术使用环氧树脂多层包裹的方法制作电偶样品连接架,很好地避免高静水压力条件下,连接铜芯与海水模拟液的绝缘问题。另外,包裹的厚实环氧树脂绝缘防水涂层可以保证在压力条件下多次重复使用,而不出现破裂失效状况。2、本专利技术异种材料的电连接使用螺纹连接的方法而不是传统的焊接方式,一方面很好地避免焊接过程中产生的热对待测材料组织结构的影响;另一方面保证样品经过腐蚀实验后,能在不破坏样品原始腐蚀形貌的基础上,做一系列的腐蚀分析测试,包括腐蚀样品形貌的观测、腐蚀产物的检测、以及失重数据的获取,这对于电偶腐蚀机理的分析极为有利。3、本专利技术很好地填补高静水压力条件下,电偶腐蚀失重测试方法的缺失。能很好地满足,压力范围在常压至20.0MPa,温度范围在2℃~50℃条件下,长时间的电偶腐蚀失重测试。4、本专利技术测试方法可以获取不同材料在深海环境中相互接触时产生的电偶腐蚀数据和电偶腐蚀性能参数。附图说明图1为根据本专利技术示例性实施例的高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试的示意图。图2为电偶样品连接架的示意图。图3为电偶腐蚀失重样品的加工示意图。图4为电偶样品连接架与电偶腐蚀失重样品的装配示意图。图5为不同静水压力和温度条件下B10与Ti6Al4V电偶连接,腐蚀15天所获取的表面腐蚀形貌。其中,(a)0.1MPa,2℃,15天;(b)0.1MPa,25℃,15天;(c)20MPa,2℃,15天;(d)20MPa,25℃,15天。图中,1高静水压力釜;2电偶腐蚀失重样品;3横梁;4釜内挂样支架;5电偶样品连接架;6环氧树脂绝缘防水涂层;7外螺纹;8内螺纹;9硅橡胶绝缘防水涂层。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步地说明:如图1-图3所示,本专利技术实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试装置,高静水压力釜1内设置釜内挂样支架4,釜内挂样支架4上下分层设置横梁3,每个横梁3上通过电偶样品连接架5对称设置电偶腐蚀失重样品2。每个电偶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)电偶样品连接架的制作;(2)电偶腐蚀样品的加工和预处理;(3)电偶样品连接架与电偶腐蚀样品的连接与密封绝缘处理;(4)高静水压力条件下的腐蚀失重浸泡实验;(5)密封胶的去除;(6)腐蚀产物的清洗和失重数据的获取。

【技术特征摘要】
1.一种实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)电偶样品连接架的制作;(2)电偶腐蚀样品的加工和预处理;(3)电偶样品连接架与电偶腐蚀样品的连接与密封绝缘处理;(4)高静水压力条件下的腐蚀失重浸泡实验;(5)密封胶的去除;(6)腐蚀产物的清洗和失重数据的获取。2.根据权利要求1所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,其特征在于,步骤(1)中电偶样品连接架的制作方法为:将外径为2.9mm的黄铜芯切割成长60mm的直段,使用φ3mm的外螺纹攻丝刀在每一段的两端加工出10mm长的螺纹,再对铜芯两端进行90°的相对弯折保证剩余段长度为20mm;采用毛刷涂覆的方法,将配制好的环氧树脂均匀涂覆在电偶样品连接架除螺纹以外的部分;涂覆好后,将电偶样品连接架放在干燥箱中等待环氧树脂凝固后,再次涂覆,通过多次涂覆以保证电偶样品连接架表面的环氧树脂绝缘防水涂层厚度超过1mm。3.根据权利要求1所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,其特征在于,步骤(2)腐蚀失重样品的加工和预处理方法为:使用线切割将待测试金属材料加工成20mm×10mm×6mm的块状样,并在样品的10mm×6mm面中心垂直钻孔φ2.5mm×10mm,使用手工攻丝刀在孔内加工出φ3mm×8mm的内螺纹;将样品表面用240#、600#和1000#金相砂纸逐级打磨,丙酮除油,最后经去离子水冲洗。4.根据权利要求1所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,其特征在于,步骤(3)电偶样品连接架与样品的连接与密封处理方法为:将处理好的待测金属样品使用螺纹分别连接在电偶样品连接架的两端,保证块状样品的20mm×10mm面平行正对;在样品与连接架的接触面和接触处分别涂上硅橡胶进行密封后,置于干燥箱中保存24h。5.根据权利要求1中所述的实现高静水压力条件下电偶腐蚀失重测试方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘莉胡胜波崔宇李瑛王福会
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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