一種間隙流場多參數(shù)金屬腐蝕裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料腐蝕檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種間隙流場多參數(shù)的金屬腐蝕裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]間隙流是核電、石油勘探等領(lǐng)域大型裝備關(guān)鍵部件中的典型流體方式，在屏蔽電機(jī)屏蔽套、水潤滑軸承、輪機(jī)葉尖、鉆桿等關(guān)鍵部件中間隙流體的水力特性對(duì)裝備性能功耗有直接影響。由于間隙尺寸小，且間隙對(duì)于軸向非常微小的特點(diǎn)，金屬在間隙流中的腐蝕特性和腐蝕表面狀態(tài)對(duì)間隙流體流動(dòng)特性產(chǎn)生影響，進(jìn)而改變裝備性能。因此，間隙流體特定環(huán)境中金屬的腐蝕特性是裝備制造與性能評(píng)估中一個(gè)重要的參考因素。
[0003]目前，金屬在間隙流動(dòng)下的腐蝕行為主要集中在模擬水潤滑軸承等間隙流動(dòng)下的浸泡腐蝕行為，然而有關(guān)間隙流動(dòng)下電化學(xué)腐蝕特性的原位表征尚缺乏有效的手段。其主要原因是間隙流動(dòng)下的電化學(xué)腐蝕裝置復(fù)雜，不僅要實(shí)現(xiàn)模擬間隙流的重復(fù)性和可靠性，還要考慮到試樣的放置、信號(hào)線的引出以及噪聲信號(hào)的屏蔽等一系列問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種間隙流場的金屬腐蝕裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中間隙流動(dòng)下電化學(xué)腐蝕特性的原位表征監(jiān)測困難的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種間隙流場金屬腐蝕裝置，包括金屬腐蝕電極、輔助電極、參比電極、反應(yīng)釜體、反應(yīng)釜蓋、轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)組件、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、外部循環(huán)水管、循環(huán)水控溫釜體、循環(huán)泵；具體結(jié)構(gòu)如下:
[0007]反應(yīng)Il體和反應(yīng)Il蓋構(gòu)成電解池Il體，反應(yīng)Il蓋設(shè)置于反應(yīng)Il體上，反應(yīng)Il體側(cè)面設(shè)置金屬腐蝕電極、輔助電極和參比電極。
[0008]轉(zhuǎn)子設(shè)置于反應(yīng)釜體內(nèi)部，一端通過定位軸承與反應(yīng)釜體底部連接，另一端與旋轉(zhuǎn)組件連接；旋轉(zhuǎn)組件由與電機(jī)連接的軸和軸外部的保護(hù)鋼套組成。
[0009]反應(yīng)釜體的外側(cè)設(shè)置反應(yīng)釜支架，支架上部設(shè)置兩個(gè)立柱和橫梁，旋轉(zhuǎn)電機(jī)與組件連接并固定于橫梁上。
[0010]反應(yīng)釜體側(cè)面的上部通過循環(huán)水管與循環(huán)水控溫釜體連接，控溫釜連接循環(huán)泵并通過循環(huán)水管返回反應(yīng)釜下部。
[0011]所述的間隙流場多環(huán)境參數(shù)金屬腐蝕裝置，還包括控制箱，控制箱內(nèi)設(shè)置變頻器開關(guān)、加熱電源開關(guān)、加熱電壓調(diào)節(jié)器、溫度顯示器、溫度控制器和變頻器，變頻器開關(guān)與變頻器連接，變頻器通過導(dǎo)線連接電機(jī)；加熱電源開關(guān)與電壓調(diào)節(jié)器連接，加熱電壓調(diào)節(jié)器與溫度控制器連接，溫度控制器連至內(nèi)部繼電器，內(nèi)部繼電器通過導(dǎo)線連接循環(huán)水控溫釜體。
[0012]所述的間隙流場多環(huán)境參數(shù)金屬腐蝕裝置，在支架上的立柱設(shè)置手動(dòng)升降盤，通過調(diào)節(jié)手動(dòng)升降盤使電機(jī)和橫梁上下運(yùn)動(dòng)。
[0013]所述的間隙流場多環(huán)境參數(shù)金屬腐蝕裝置，反應(yīng)釜蓋和反應(yīng)釜連接處、反應(yīng)釜蓋與保護(hù)鋼套間均采用密封圈密封。
[0014]所述的間隙流場多環(huán)境參數(shù)金屬腐蝕裝置，轉(zhuǎn)子外側(cè)與反應(yīng)釜構(gòu)成的間隙與轉(zhuǎn)子高度之比小于1:5。
[0015]所述的間隙流場多環(huán)境參數(shù)金屬腐蝕裝置，反應(yīng)釜底部與轉(zhuǎn)子連接處的開孔為盲孔，盲孔處定位軸承采用陶瓷軸承。
[0016]所述的間隙流場多環(huán)境參數(shù)金屬腐蝕裝置，還設(shè)有電化學(xué)工作站，電化學(xué)工作站金屬腐蝕電極、輔助電解和參比電極的引線接頭分別與金屬腐蝕電極、輔助電極和參比電極的導(dǎo)線連接。
[0017]所述的間隙流場多環(huán)境參數(shù)金屬腐蝕裝置，轉(zhuǎn)子外徑和長度之比小于1:3，反應(yīng)釜內(nèi)徑和長度比小于1:4。
[0018]本發(fā)明的裝置能實(shí)現(xiàn)間隙流動(dòng)下材料的腐蝕評(píng)估及電化學(xué)腐蝕特性表征測試，通過變頻器精確控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制內(nèi)部轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，具有轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)、控制精度高的特點(diǎn)。裝置中電機(jī)主軸一一轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子一一陶瓷軸承定位端三者為可拆卸式連接，具有易于拆卸、維護(hù)，可更換模擬不同環(huán)境下具有不同形狀的轉(zhuǎn)子。裝置反應(yīng)釜底部與轉(zhuǎn)子連接處的開孔為盲孔，盲孔處定位軸承采用陶瓷軸承，可以有效固定轉(zhuǎn)子。裝置利用密封圈密封反應(yīng)釜體外部的縫隙，實(shí)現(xiàn)密封監(jiān)測，排除因流體泄露導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確的隱患。裝置入水口和出水口設(shè)置兩個(gè)閥門，在反應(yīng)釜蓋上設(shè)置兩個(gè)氣相閥門，可接入氣體監(jiān)測氣體環(huán)境下的間隙流動(dòng)腐蝕情況。裝置設(shè)有循環(huán)水和控溫設(shè)置，通過冷卻水管和加熱泵控制流體溫度，防止因間隙流體高速轉(zhuǎn)動(dòng)而引起水溫變化進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。裝置通過在反應(yīng)釜外壁鉆孔的方式放置參比電極、輔助電極和金屬腐蝕電極，可以使電極在完全不影響間隙流體運(yùn)動(dòng)的同時(shí)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測腐蝕情況。裝置設(shè)有接地裝置，接地端與電機(jī)外殼和軸外部保護(hù)套相連，同時(shí)在控制部分分別設(shè)置超溫自動(dòng)斷電和超壓自動(dòng)斷電，有效保護(hù)裝置以及操作者的安全。
【附圖說明】
[0019]附圖為一種間隙流場金屬腐蝕裝置。
[0020]圖中:1電動(dòng)機(jī)；2橫梁；3立柱；4 ；5軸承；6固定螺絲；7反應(yīng)釜蓋；
[0021]8閥門；9循環(huán)水控溫釜體；10支架；11緩沖塊；12冷卻水循環(huán)管；
[0022]13陶瓷軸承；14密封蓋；15金屬腐蝕電極；16參比電極；17電化學(xué)工作站；
[0023]18電流/電壓控制按鈕；19電流/電壓顯示屏；20輔助電極；21通氣閥；
[0024]22控制箱；23參數(shù)控制按鈕；24參數(shù)顯示屏；25反應(yīng)?體；26轉(zhuǎn)子；
[0025]27循環(huán)泵；28外部循環(huán)水管。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0027]如圖所示，反應(yīng)Il由反應(yīng)Il體25和反應(yīng)Il蓋7構(gòu)成，反應(yīng)Il蓋與反應(yīng)Il體通過螺栓連接。轉(zhuǎn)子26和旋轉(zhuǎn)組件設(shè)置，轉(zhuǎn)子設(shè)置于反應(yīng)釜體25內(nèi)部，一端通過定位軸承13與反應(yīng)釜體底部連接，另一端與旋轉(zhuǎn)組件連接，旋轉(zhuǎn)組件包括與電機(jī)連接的軸5和軸外部的保護(hù)鋼套4組成。
[0028]電機(jī)I設(shè)置，反應(yīng)釜體25的外側(cè)設(shè)置反應(yīng)釜支架，并在支架上部設(shè)置兩個(gè)立柱3和橫梁2，電機(jī)I與旋轉(zhuǎn)組件連接并固定于橫梁2上；
[0029]循環(huán)水和控溫設(shè)置，在反應(yīng)釜體側(cè)面的上部通過循環(huán)水管27與循環(huán)水控溫釜體9連接，控溫釜連接循環(huán)泵28并通過循環(huán)水管返回反應(yīng)釜下部。
[0030]控制箱22內(nèi)設(shè)置變頻器開關(guān)、加熱電源開關(guān)、加熱電壓調(diào)節(jié)器、溫度顯示器、溫度控制器和變頻器，變頻器開關(guān)與變頻