CN104568729A - 适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，其特征在于包括：串联的筒体I和筒体II，位于所述两筒体之间的隔板，位于所处串联筒体两端的端板以及两端应力加载装置；所述的隔板中设有对电极，两端端板中都可设有工作电极，所述筒体的上方设有设置参比电极的输入口I；通过对现有电解槽结构的改变，满足了对电解液特性的实时监测，便于实现试验对电解液温度、溶解氧含量、流速、PH值的要求，该发明还可以保证试验试样的工作面积，省去了传统靠密封试样来保证工作面积的准备工作，同时便于对试样施加应力载荷，降低了对加载装置的要求，而且电解槽结构两端都允许对试样施加载荷，可以适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电池研究。合理的保证试验条件要求，易于实现测量数据的准确性和高效性。

Description

适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置

技术领域

本发明涉及一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置。涉及专利分类号C25电解或电泳工艺；其所用设备C25B生产化合物或非金属的电解工艺或电泳工艺；其所用的设备C25B9/00电解槽或其组合件；电解槽构件；电解槽构件的组合件，例如电极－膜组合件C25B9/06包括尺寸稳定的非移动电极的电解槽；其构件的组合件。

背景技术

目前利用现有电解槽进行三电极电化学腐蚀测量试验时，采用的试验装置和方法主要如图1所示：设备的缺点主要体现在：装配困难，试验装置组装不方便；试件与电解槽的连接处易于漏水，导致电化学测量出现误差；试件的非测量部位须用环氧树脂密封，不可重复利用，试件材料过度浪费；没有良好的曝气条件，长时间进行腐蚀试验时不能保证电解液内溶解氧含量的稳定；难以在不干扰电解质溶液的情况下，保证溶液温度的恒定；难以调整电解质溶液的流速；难以定期测量电解液特性，往往不能满足对电解液PH值，温度，溶解氧的恒定和定期检测要求；当研究应力影响下的腐蚀试验时，需要对试样进行加载时，受限于电解槽的设计，加载方向单一化；此外，针对应力梯度影响下的电偶腐蚀测量，当前主要采用两种方式，一种是针对两个相同材质的试样(工作电极与辅助电极的材质相同)，工作电极处于加载状态而辅助电极为不加载状态，如图1所示，测量两者间的电偶电流来达到试验目的，而现实情况下，由于结构受力位置以及构件组成形式不同，整体结构经常处于不均匀应力状态，很少部位会处于无应力状态，因而通过传统的加载与不加载方式，测量两者间电偶电流难以达到模拟工程结构在应力梯度下的腐蚀情况；另一种是通过加载变截面试样(工作电极)的两端使其不同位置处于不同的应力水平，再置于传统的电解槽容器中，如图2所示，其主要问题是应力梯度电池使得试样内部电子发生自动迁移，通过试样外部难以实现电偶电流的测量。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制的一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，其特征在于包括：串联的筒体I和筒体II，位于所述两筒体之间的隔板，位于所处串联筒体两端的端板以及多个连杆，所述的筒体I、筒体II、隔板和两端板在所述连杆的作用下形成一连通密闭的空间；

所述的隔板上方设有对电极；所述的端板的中部具有通孔，板状的工作电极在两端端板的外部密封所述的通孔；筒体I和筒体II串联形成的筒体的上方设有放置参比电极的端口I；工作时，向连通的串联筒体内注入电解质溶液，开始三电极的模拟海水腐蚀试验的电偶测量。

具有固定工作电极的外框架，所述外框架包括一矩形的外框，外框的两相对边框上分别设有轴线在同一直线上的丝杠，所述丝杠的前端设有夹持所述工作电极的夹板；

工作时，工作电极的两端分别被夹板夹持，通过调节所述的两丝杠在工作电极上施加载荷，当两端施加不同的应力时可以方便地模拟工程结构的应力梯度。

所述的端板II的侧壁具有多个固定孔；一夹具通过所述的固定孔与端板II连接；工作时，夹具夹持板状的工作电极在端板II的外侧压紧并密封所述通孔。

所述的夹具包括：通过所述的固定孔与端板II固定的固定架，与固定架螺纹配合的丝杠，位于丝杠前端的夹块，所述的夹块将所述的工作电极固定在端板II上，密封所述的通孔。

还在于具有设置在筒体I和筒体II上方的多个检测装置输入口。

还在于所述的筒体I和筒体II还设有输入和排出外循环水的接口。

还在于所述输入外循环水的接口位于所述筒体I和筒体II的中部。

还在于具有设置在筒体I和筒体II上方输入和排出电解质溶液的内循环管口。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，具有如下优点：本发明设计合理，通过对现有电解槽结构的改变，满足了对电解液特性的实时监测，便于实现试验对电解液温度、溶解氧含量、流速、PH值的要求，该发明还可以保证试验试样的工作面积，省去了传统靠密封试样来保证工作面积的准备工作，同时便于对试样施加应力载荷，降低了对加载装置的要求，而且电解槽结构两端都允许对试样施加载荷，适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电池研究。合理的保证试验条件要求，易于实现测量数据的准确性和高效性。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，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为现有技术海水腐蚀试验装置的示意图

图2为现有技术考虑应力梯度影响的海水腐蚀试验示意图

图3为本发明试验装置的示意图

图4为本发明试验装置的主视图

图5为本发明试验装置带有载荷框架的主视图

图6为本发明试验装置带有载荷框架的俯视图

图7为本发明实验装置带有载荷框架的侧视图

图8为本发明端板的示意图

图9为本发明端板的侧视图

图10为本发明对电极的示意图

具体实施方式

为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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的描述：

如图3-图10所示：一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，主要包括：串联的筒体I17和筒体II18，在工作时，所述的两个筒体横置。在所述的两筒体之间设有隔板19，在所述串联的筒体两端分别设有一端板3以及多个连杆7，在筒体I17和筒体II18的边缘设有密封胶圈，组合状态下，所述的筒体I17、筒体II18、隔板19和两端板3在所述连杆7的挤压作用下形成一连通密闭的空间。

所述的隔板19上方设有***对电极15的插口。所述的端板3的中部具有通孔31所述的通孔31的周围设有垫圈311，保证在组合状态下能够与工作电极保持密封，同时保证工作电极的测量面积。板状的工作电极在端板3的外部密封所述的通孔31.筒体I17和筒体II18串联形成的筒体的上方设有放置参比电极的端口I16，形成三电极体系。工作时，向连通的串联筒体内注入电解质溶液，即可开始在各种设定的条件下进行三电极的模拟海水腐蚀试验的电偶测量。

优选的实施方式，所述的对电极包括在工作状态下位于串联筒体内部的铂丝网152，铂丝网152的上方设有带有铂丝导孔154的塑料套杆153，在所述塑料套杆153的侧面设有与铂丝导孔154连接的金属杆151。

更进一步的，为了能够测试试样(工作电极5)在带有载荷的条件下的腐蚀特性，作为优选的实施方式，还设有固定工作电极5的外框架，在串联的筒体的两端分别设有一个外框架。优选的，所述外框架包括一矩形的外框40，外框的两相对边框(两竖直方向的外框)的中部分别设有一丝杠41，且丝杠41轴线在同一直线上，丝杠41的前端固定连接有夹持所述工作电极5的夹块42。

工作电极5的两端加工有螺栓孔，夹块42上设有与螺栓孔配合的螺栓，这样板状的工作电极5的两端分别被夹块42夹持，通过调节所述的两丝杠41调节在工作电极5上所施加的载荷，观察工作电极5在带有载荷时的腐蚀情况。

作为优选的实施方式，端板3的侧壁具有固定孔12，优选的，可以是螺纹孔，在端板3的四个侧壁上都设有固定孔，方便设置不同方向的工作电极5。夹具1通过所述的固定孔12与端板3连接。

更进一步的，为了保证夹具能够对工作电极施加足够的压力以便保证工作电极能够有效的封闭端板3的通孔31。作为优选的实施方式，所述的夹具1包括：通过所述的固定孔12与端板3固定的固定架2，固定架2包括两个固定边和连接两固定边的板，固定架2分别与端板II3两相对的侧边连接，在所述固定架2板的中部设有与固定架2螺纹配合的丝杠21，位于丝杠21前端的绝缘夹块22，所述的绝缘夹块22在丝杠21的作用下将工作电极压紧在端板II3上。

作为优选的实施方式，还具有设置在筒体1上方的多个检测装置输入口，至少包括：用于曝气的输入口8，用于检测电解液PH值、温度、溶解氧含量等特性的端口5和端口10。

为了保证实验装置温度的恒定，作为优选的实施方式，所述的筒体1还设有输入和排出外循环水的接口，包括设置在筒体I17中部的作为入水口的接口6和设置在筒体I17上部的作为出水口的接口13以及设置在筒体II18中部的作为入水口的接口11和设置上部的作为出水口的接口13，将入水口设置在筒体1的中部，可以增加循环水的保温效率。

相应的，还在于具有设置在筒体1上方输入和排出电解质溶液的管口，如图3所示包括管口9和管口14。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，其特征在于包括：串联的筒体I(17)和筒体II(18)，位于所述两筒体之间的隔板(19)，位于所述串联的筒体两端的端板(3)以及多个连杆(7)，所述的筒体I(17)、筒体II(18)、隔板(19)和两端板(3)在所述连杆(7)的作用下形成一连通密闭的空间；

所述的隔板(19)上方设有对电极(15)；所述的端板(3)的中部具有通孔(31)，板状的工作电极在端板(3)的外部密封所述的通孔；筒体I和筒体II串联形成的筒体的上方设有放置参比电极的端口I(16)；工作时，向连通的串联筒体内注入电解质溶液，开始三电极的模拟海水腐蚀试验的电偶测量。

2.根据权利要求1所述的适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，其特征还在于电解池装置两端都具有固定工作电极(5)的外框架，所述外框架包括一矩形的外框(40)，外框的两相对边框上分别设有轴线在同一直线上的丝杠(41)，所述丝杠(41)的前端设有夹持所述工作电极(5)的夹块(42)；

工作时，两工作电极(5)的两端分别被夹块(42)夹持，通过调节所述的两丝杠(41)在工作电极(5)上施加载荷。

3.根据权利要求1所述的适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，其特征还在于：

所述的端板II(3)的侧壁具有多个固定孔(12)；夹具(1)通过所述的固定孔(12)与端板II(3)连接；工作时，夹具(1)夹持板状的工作电极在端板II(3)的外侧压紧并密封所述通孔。

4.根据权利要求3所述的一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，其特征还在于：所述的夹具(1)包括：通过所述的固定孔(12)与端板II(3)固定的固定架(2)，与固定架(2)螺纹配合的丝杠(21)，位于丝杠(21)前端的夹块(22)，所述的夹块(22)将所述的工作电极固定在端板II(3)上，密封所述的通孔(31)。

5.根据权利要求1所述的一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，其特征还在于具有设置在筒体I(17)和筒体II(18)上方的多个检测装置输入口。

6.根据权利要求1所述的一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，其特征还在于所述的筒体I(17)和筒体II(18)还设有输入和排出外循环水的接口。

7.根据权利要求5所述的一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，其特征还在于所述输入外循环水的接口位于所述筒体I(17)和筒体II(18)的中部。

8.根据权利要求1所述的一种适用于考虑应力梯度影响的腐蚀电解池装置，其特征还在于具有设置在筒体I(17)和筒体II(18)上方输入和排出电解质溶液的内循环管口。