在現(xiàn)代工業(yè)中,材料的耐腐蝕性能是評估其質(zhì)量和可靠性的重要指標之一。鹽霧試驗作為一種常見的環(huán)境試驗方法,被廣泛用于模擬海洋等腐蝕性環(huán)境,評估材料在實際應用中的表現(xiàn)。其中,空氣加熱鹽霧試驗機更是通過精確控制試驗環(huán)境,提高了測試的準確性和可靠性。
一、概述
空氣加熱鹽霧試驗機是一種基礎的環(huán)境腐蝕測試設備,其核心原理是通過將潔凈壓縮空氣在飽和桶內(nèi)加熱加濕后,與腐蝕性鹽水溶液混合并霧化,在恒溫箱體內(nèi)產(chǎn)生均勻的鹽霧,用以在加速條件下評估材料及其防護層(如電鍍層、涂層)的抗鹽霧腐蝕性能和質(zhì)量。
它的基本原理是:將腐蝕性溶液(如氯化鈉溶液)在壓縮空氣的作用下霧化,形成彌散狀的鹽霧,并均勻地沉降在樣品表面,通過控制箱內(nèi)的溫度來加速腐蝕過程,在短時間內(nèi)模擬出產(chǎn)品在真實海洋或含鹽潮濕大氣環(huán)境中長期使用可能出現(xiàn)的損壞情況。
二、鹽霧試驗的原理及步驟
1. 核心工作原理:“空氣加熱”是關(guān)鍵
“空氣加熱”主要體現(xiàn)在以下兩個系統(tǒng),這是其與傳統(tǒng)恒溫恒濕箱等設備的主要區(qū)別:
1.1飽和桶加熱(核心部分):
目的: 對壓縮空氣進行加溫、加濕和過濾。
過程: 進入設備的壓縮空氣是寒冷、干燥且可能含有雜質(zhì)的。首先,空氣會被通入一個名為“飽和桶”的容器中,桶內(nèi)裝有純水并被加熱至特定溫度(通常高于箱內(nèi)試驗溫度,例如,當箱內(nèi)為35℃時,飽和桶溫度設置為47℃)。
作用:
加濕: 使壓縮空氣在通過熱水時變成飽和濕空氣。
加熱: 使空氣溫度升高。
緩沖: 使空氣壓力更穩(wěn)定。
為什么需要飽和桶?
防止噴霧過程中,因壓縮空氣膨脹吸熱而導致鹽溶液溫度下降,確保噴霧量穩(wěn)定。
避免因干燥、寒冷的壓縮空氣直接噴霧,導致箱內(nèi)溫度和鹽水濃度發(fā)生波動,保證測試條件的重復性和準確性。
1.2箱體加熱:
通過內(nèi)置在箱體工作室周圍的加熱管及溫控系統(tǒng),將箱內(nèi)溫度精確地維持在設定的標準范圍內(nèi)(如NSS、AASS試驗為35℃±2℃)。
提供一個恒定的、加速腐蝕所需的環(huán)境溫度。
工作流程簡述:
壓縮空氣 → 油水過濾 → 飽和桶加熱加濕 → 與鹽水溶液混合 → 通過噴霧塔霧化 → 在恒溫箱體內(nèi)沉降到樣品表面。
2.試驗步驟
鹽霧試驗的步驟通常包括以下幾個部分:
試驗前準備:確定試驗材料和試驗環(huán)境,包括試驗溫度、濕度、PH值等。準備好試驗設備和試驗液。
試樣制備:根據(jù)試驗要求,制備符合標準尺寸和形狀的試樣。確保試樣表面光潔,無明顯缺陷和污染。
試驗條件設定:根據(jù)試驗要求設置試驗條件,包括溫度、濕度、PH值等。保證試驗條件的穩(wěn)定性和準確性。
試驗過程監(jiān)控:在試驗過程中,對試驗條件和試樣進行監(jiān)控,記錄試驗數(shù)據(jù)和觀察試樣表面的變化。
試驗結(jié)果分析:根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和試樣表面的變化,評估材料的耐蝕性能,并進行結(jié)果分析和總結(jié)。
三、鹽霧試驗的常用方法及判定標準
1.常用試驗方法
鹽霧試驗有多種方法,主要包括:
直接暴露試驗:將試樣直接暴露在腐蝕介質(zhì)中,觀察試樣的腐蝕情況。適用于評估材料在實際使用環(huán)境中的耐蝕性能。
加速腐蝕試驗:通過提高腐蝕介質(zhì)的溫度、濃度或壓力等條件,加速材料的腐蝕過程,以快速評估材料的耐蝕性能。
循環(huán)腐蝕試驗:在不同的腐蝕介質(zhì)中循環(huán)暴露試樣,模擬實際使用環(huán)境中的多種腐蝕條件,評估材料的綜合耐蝕性能。
電化學腐蝕試驗:通過測量試樣在電化學條件下的腐蝕行為,評估材料在電化學環(huán)境中的耐蝕性能。
空氣加熱鹽霧試驗機通常用于直接暴露試驗和加速腐蝕試驗,因為它可以精確控制溫度和濕度,從而加速腐蝕過程,提高測試效率。
2.試驗結(jié)果的判定標準
鹽霧試驗結(jié)果的判定方法包括:
評級判定法:根據(jù)試樣表面的腐蝕程度進行評級,通常分為幾個等級,如輕微腐蝕、中等腐蝕、嚴重腐蝕等。
稱重判定法:通過測量腐蝕試驗前后樣品的重量變化,計算出受腐蝕損失的重量,以此來評估材料的耐腐蝕性能。
腐蝕物出現(xiàn)判定法:觀察并記錄試樣表面腐蝕物的出現(xiàn)情況,如銹點、腐蝕坑等。
腐蝕數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析法:對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,得出腐蝕速率、腐蝕深度等參數(shù),從而評估材料的耐腐蝕性能。
四、空氣加熱鹽霧試驗機的特點
1.精確控制:通過空氣加熱系統(tǒng)精確控制試驗環(huán)境的溫度和濕度,使得試驗條件更加穩(wěn)定可控。
2.高效測試:加速腐蝕過程,縮短測試時間,提高測試效率。
3.自動化控制:配備自動控制系統(tǒng),能夠自行控制試驗時間和溫度,保證測試數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。
4.多功能性:除了進行常規(guī)鹽霧試驗外,還可以進行濕熱試驗、交變鹽霧試驗等多種環(huán)境試驗。
五、驗收流程
?1.外觀檢查
設備無運輸損傷,箱體密封性良好,門封條無老化。
鹽溶液儲存罐、管道、噴嘴無泄漏。
?2.空載測試
啟動設備,檢查加熱系統(tǒng)升溫速度及穩(wěn)定性。
噴霧系統(tǒng)運行正常,鹽霧均勻覆蓋試驗區(qū)。
3.?負載測試
放置標準試樣(如鋼板),運行24小時后檢測沉降量及腐蝕情況,對比標準結(jié)果。
?4.安全保護功能
過溫保護、缺水報警、電源故障恢復等功能有效。