用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置及试验方法与流程

技术特征：
1.一种用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置，其特征在于，包括：试验架，包括第一固定支架、第二固定支架和设置在第一固定支架和第二固定架之间的传力连接件；所述第一固定架上设有多个并排布置的槽孔；多根所述金属线材的一端连接在第一固定支架上的槽孔中，且与所述第一固定支架之间能够实现轴向固定；多根所述金属线材的另一端通过所述传力连接件与所述第二固定支架上的施力杆传力连接；所述施力杆用于对金属线材施加轴向预应力；应力片，设置在金属线材上，用于检测金属线材的应力；腐蚀液喷淋装置，用于对金属线材进行自动周期喷淋，以模拟干湿交替的腐蚀环境，包括：水管支架，围设在所述试验架上方，水管支架上位于所述金属线材的上方设有沿金属线材长度方向间隔布置的喷淋水管，喷淋水管上沿金属线材长度方向均匀间隔布设有多个角度可调的雾化喷头；所述喷淋水管一端封堵，另一端通过第一水泵与腐蚀液箱连接；定时开关，与所述第一水泵连接。2.根据权利要求1所述的用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置，其特征在于，金属线材的两端做墩头处理，所述第一固定支架上的所述槽孔为第一葫芦孔，金属线材的一端嵌设在所述第一葫芦孔中；所述传力连接件包括平行设置的两块刚性连接板，分别是第一刚性连接板和第二刚性连接板，两块刚性连接板之间通过螺栓实现相对固定，其中，临近第一固定支架设置的所述第一刚性连接板上开设多个第二葫芦孔；临近第二固定支架设置的所述第二刚性连接板上设有与所述施力杆连接的螺纹孔；第一刚性连接板上多个所述第二葫芦孔以第二刚性连接板上的所述螺纹孔呈中心对称布置。3.根据权利要求2所述的用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置，其特征在于，所述施力杆为螺杆，所述第二固定支架设有多个供所述螺杆穿过的孔洞，所述螺杆一端与所述第二刚性连接板上螺纹孔连接，另一端穿过第二固定支架上的所述孔洞后连接有套筒和施力螺帽。4.根据权利要求1所述的用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置，其特征在于，所述试验架包括第一试验架和第二试验架，其中，第一试验架上用于放置多根x向布置的金属线材；第二试验架上用于放置多根y向布置的金属线材；所述x向布置的金属线材所在平面与y向布置的金属线材所在平面上、下间隔5cm~10cm空隙。5.根据权利要求1所述的用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置，其特征在于，还包括集液槽，所述集液槽位于整个所述试验架的下方，集液槽底部设有排水口，排水口处通过水管及第二水泵与腐蚀液箱连接，第二水泵用于将集液槽内的腐蚀液回输至腐蚀液箱中。6.根据权利要求5所述的用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置，其特征在于，所述排水口与水管的连接处设有过滤网。
7.根据权利要求1所述的用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置，其特征在于，所述水管支架外围设置pe保温膜，一方面用于研究温度对试验的影响，另一方面可防止腐蚀液外溅。8.根据权利要求1所述的用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置，其特征在于，还包括多个电化学腐蚀容器，所述电化学腐蚀容器为半开式立方体，侧面设有圆孔，用于穿过金属线材，并采用pvc热溶胶粘连缝隙及开孔处，所述电化学腐蚀容器中安放电化学测试电极，电解池采用三电极体系，其中铂片为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极以及工作电极，并连接电化学工作站，以满足电化学测试。9.一种批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验方法，基于权利要求1~8中任一所述用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置，其特征在于，包括如下步骤：步骤01，将试验架固定于地面，固定方式通过膨胀螺栓固定；步骤02，金属线材两端做墩头处理，其一端与第一固定支架连接，另一端通过传力连接件与施力杆连接，金属线材分为多组，每组通过一个传力连接件与一根施力杆连接，多组金属线材分别张拉不同的预定荷载，通过应变片读取具体荷载值，实时监测取值变化；步骤03，所述雾化喷头在喷淋水管上根据金属线材位置及喷头覆盖范围进行定位，雾化喷头可调节水量大小；步骤04，通过所述定时开关，自动控制第一水泵运转时间，设置时间为每2小时喷洒1分钟，达到周期喷淋腐蚀溶液的要求，模拟干湿交替的腐蚀环境的效果；所述腐蚀液箱内布置加热棒和保温板，通过加热棒和保温板控制腐蚀溶液的温度，观察不同应力下的金属线材腐蚀状况；步骤05，在应力腐蚀装置中单独设置多个电化学腐蚀容器，将半开式立方体电化学腐蚀容器穿过金属线材，并采用pvc热溶胶粘连缝隙及开孔处，在电化学腐蚀容器中倒入一定量的腐蚀溶液，并安放电化学测试电极，电极处于同一水平高度，电解池采用三电极体系，其中铂片为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极以及工作电极，并连接电化学工作站，以满足电化学测试，实时监测试件在不同应力比、腐蚀龄期、腐蚀介质因素下的电化学变化情况；步骤06，喷淋后的腐蚀液被装置底部的集液槽收集，通过第二水泵将集液槽内的腐蚀液泵至腐蚀液箱中。10.根据权利要求9所述的用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置的试验方法，其特征在于，在水管支架外围增设pe保温膜。

技术总结
本发明公开了一种用于批量金属线材拉伸周期喷淋式应力腐蚀试验装置及方法，装置包括第一固定支架、第二固定支架和设置在第一固定支架和第二固定架之间的传力连接件；所述第一固定架上设有多个并排布置的槽孔；多根所述金属线材的一端连接在第一固定支架上的槽孔中，且与所述第一固定支架之间能够实现轴向固定；多根所述金属线材的另一端通过所述传力连接件与所述第二固定支架上的施力杆传力连接；所述施力杆用于对金属线材施加轴向预应力；腐蚀液喷淋装置，用于对金属线材进行自动周期喷淋，以模拟干湿交替的腐蚀环境。本发明装置可以研究不同应力比、干湿交替次数、腐蚀龄期等因素对不同金属线材应力腐蚀性能的影响，提高试验效率。试验效率。试验效率。


技术研发人员：缪长青 李柔 张艺沥
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2021.07.12
技术公布日：2021/11/9