一種檢測金屬焊接接頭電偶腐蝕敏感性的無損檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電化學(xué)無損檢測設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種檢測金屬焊接接頭電偶腐蝕敏感性的無損檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]焊接是工程制造中的重要工藝環(huán)節(jié)，許多零部件都是通過焊接連接在一起。由于焊接過程中不可避免對焊接接頭的組織產(chǎn)生影響，所以即使兩個連接部件和焊材都是同種材料，焊接接頭也會因為組織不均勻在腐蝕環(huán)境中發(fā)生電偶腐蝕。
[0003]電偶腐蝕(也稱接觸腐蝕)，是指當(dāng)兩種或兩種以上不同金屬在導(dǎo)電介質(zhì)中接觸后，由于各自電極電位不同而構(gòu)成腐蝕原電池。自腐蝕電位較正的金屬為陰極，發(fā)生陰極反應(yīng)，導(dǎo)致其腐蝕過程受到抑制；而電位較負的金屬為陽極，發(fā)生陽極反應(yīng)，導(dǎo)致其腐蝕過程加速，特別是當(dāng)陽極面積較小時會形成小陽極大陰極的電偶對，腐蝕加劇。目前航標(biāo)中依據(jù)電偶電流大小來判斷電偶腐蝕敏感程度。
[0004]研宄金屬焊接接頭部位腐蝕的方法主要有:鹽霧試驗，浸泡實驗法(全浸、間浸等)和電化學(xué)實驗法(電位測量、電偶電流測量、極化測量、電化學(xué)阻抗測量等)。這些往往只能得到失重數(shù)據(jù)和表面腐蝕形貌，無法得到腐蝕電流數(shù)據(jù)，并且耗時長。電化學(xué)方法雖然能得到電化學(xué)信息，但大多局限于分別研宄單一區(qū)域，很難得到發(fā)生電偶腐蝕時的實時電流等腐蝕信息，也不能實現(xiàn)在線無損檢測。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種檢測金屬焊接接頭電偶腐蝕敏感性的無損檢測裝置。該裝置可以在線檢測出金屬焊接接頭表面各區(qū)域的腐蝕電流，從而判斷陽極區(qū)和陰極區(qū)，得到各區(qū)域的電偶腐蝕程度和腐蝕變化情況，從而判斷出其電偶腐蝕敏感性。
[0006]本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
[0007]一種檢測金屬焊接接頭電偶腐蝕敏感性的無損檢測裝置，包括待測焊接接頭試樣，導(dǎo)通膜，電解質(zhì)溶液容器，參比電極，多通道電極探頭，電化學(xué)測量裝置和計算機，所述待測焊接接頭試樣包括焊接接頭母材區(qū)和焊接接頭焊縫區(qū)，所述焊接接頭焊縫區(qū)居于所述待測焊接接頭的中間位置，所述焊接接頭焊縫區(qū)表面與所述焊接接頭母材區(qū)平行，所述多通道電極探頭的面積大于所述焊接接頭焊縫區(qū)的面積，所述多通道電極探頭設(shè)置在所述待測焊接接頭試樣的上表面，所述多通道電極探頭由酚醛樹脂和金屬電極棒組成，所述金屬電極棒呈M行N列等距的分布在所述酚醛樹脂中，所述M大于等于5小于等于20，所述N大于等于5小于等于20，所述電解質(zhì)溶液容器包括兩個相同的第一電解質(zhì)溶液容器和第二電解質(zhì)溶液容器，所述第一電解質(zhì)溶液容器和所述第二電解質(zhì)溶液容器分別對稱設(shè)置在所述待測焊接接頭試樣的兩側(cè)，在所述多通道電極探頭的底端即探頭檢測端和所述待測焊接接頭試樣的上表面之間設(shè)置有所述導(dǎo)通膜，所述導(dǎo)通膜的膜面分別與所述多通道電極探頭的底端和所述待測焊接接頭試樣的上表面緊密接觸，且所述導(dǎo)通膜的兩側(cè)端分別浸潤在所述第一電解質(zhì)溶液容器和所述第二電解質(zhì)溶液容器的電解質(zhì)溶液中，所述參比電極的一端通過鹽橋放置在所述第二電解質(zhì)溶液容器的電解質(zhì)溶液中，所述多通道電極探頭的頂端即信號接頭端、所述參比電極、所述焊接接頭焊縫區(qū)的底面分別通過導(dǎo)線與所述電化學(xué)測量裝置的信號采集端、標(biāo)定參比電極端和接地端相連，所述電化學(xué)測量裝置包括零點阻電路，所述電化學(xué)測量裝置的信號輸出端與所述計算機相連。
[0008]在上述技術(shù)方案中，選用飽和甘汞電極作為參比電極。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述第一電解質(zhì)溶液容器以及所述第二電解質(zhì)溶液容器內(nèi)均裝有3.5% NaCl溶液。
[0010]在上述技術(shù)方案中，選用濾紙作為導(dǎo)通膜。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述金屬電極棒米用Q235型號的碳鋼，所述金屬電極棒的直徑為 1.0-1.5mm，優(yōu)選 1.2mm。
[0012]其中，以多通道電極探頭由100根Q235型號的碳鋼棒等間距固定在酚醛樹脂中為例，金屬電極棒呈10行10列，等間隔0.2mm排列于酚醛樹脂中，電化學(xué)測量裝置的信號采集端包括100個信號采集接點(圖中未標(biāo)出)。
[0013]多通道電極探頭的頂端與電化學(xué)測量裝置的信號采集端的具體連接方式為:多通道電極探頭的100根金屬電極棒通過100根導(dǎo)線分別與電化學(xué)測量裝置的信號采集端的100個信號采集接點連接。
[0014]電化學(xué)測量裝置由嵌入其中的單片機控制，根據(jù)100根金屬電極棒的位置，依次順序采集100個信號采集點的電流信號。
[0015]在上述技術(shù)方案中，待測焊接接頭試樣為Q235鋼的焊接接頭，整個焊接接頭部分的表面面積為15*15mm。
[0016]連接好整個裝置后，待測焊接接頭試樣通過與浸潤有3.5% NaCl溶液的導(dǎo)通膜接觸，其表面會發(fā)生腐蝕。檢測時，使待測焊接接頭試樣的焊接接頭焊縫區(qū)與電化學(xué)測試裝置接地端導(dǎo)通，以及參比電極與電化學(xué)測量裝置的標(biāo)定參比電極端導(dǎo)通；通過電化學(xué)測量裝置內(nèi)嵌的單片機控制，電化學(xué)測量裝置依次采集電流信號，并將采集的電流信號輸給與電化學(xué)測量裝置相連的計算機；計算機對采集的電流信號進行分析處理，輸出電流分布圖。根據(jù)電流分布圖可以確定焊接接頭試樣表面的陰陽極區(qū)域并判斷焊接接頭各部位的電偶腐蝕敏感性強弱。在上述技術(shù)方案中，選用飽和甘汞電極作為參比電極，
[0017]本實用新型通過電化學(xué)手段可以在線實時采集焊接接頭在腐蝕環(huán)境中各部分的腐蝕電流，得到電流分布圖，判斷電偶腐蝕發(fā)生的陽極區(qū)和陰極區(qū)，從而直觀清晰的研宄焊接接頭各部位的電偶腐蝕敏感性強弱，具有結(jié)果簡單，操作方便、測量精度高，測量結(jié)果直觀清晰等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型中多通道電極探頭的橫截面示意圖；
[0020]圖3是本實用新型具體實施例中待測焊接接頭試樣在3.5 % NaCl的鹽霧試驗箱內(nèi)腐蝕1min后得到的腐蝕形貌圖；
[0021]圖4是本實用新型具體實施例中計算機分析處理電流數(shù)據(jù)得到的待測焊接接頭試樣腐蝕1min后的電流分布圖。
[0022]圖中:I為待測焊接接頭試樣，1-1為焊接接頭母材區(qū)，1-2為焊接接頭焊縫區(qū)，2為計算機，3為導(dǎo)通膜，4為多通道電極探頭，4-1為酚醛樹脂，4-2為金屬棒，5-1為第一電解質(zhì)溶液容器，5-2為電解質(zhì)溶液容器，6為參比電極，7為電化學(xué)測量裝置。
【具體實施方式】
[0023]下面通過具體的實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的說明。
[0024]如圖1至4所示，圖中:I為待測焊接接頭試樣，1-1為焊接接頭母材區(qū)，1-2為焊接接頭焊縫區(qū)，2為計算機，3為導(dǎo)通膜，4為多通道電極探頭，4-1為酚醛樹脂，4-2為金屬棒，5-1為第一電解質(zhì)溶液容器，5-2為電解質(zhì)溶液容器，6為參比電極，7為電化學(xué)測量裝置。
[0025]實施例1
[0026]一種檢測金屬焊接接頭電偶腐蝕敏感性的無損檢測裝置，包括:待測焊接接頭試樣，導(dǎo)通膜，電解質(zhì)溶液容器，參比電極，多通道電極探頭，電化學(xué)測量裝置和計算機，待測焊接接頭試樣包括焊接接頭母材區(qū)和焊接接頭焊縫區(qū)，焊接接頭焊縫區(qū)居于待測焊接接頭的中間位置，焊接接頭焊縫區(qū)表面與焊接接頭母材區(qū)平行，多通道電極探頭的面積大于焊接接頭焊縫區(qū)的面積，多通道電極探頭設(shè)置在待測焊接接頭試樣的上表面，多通道電極探頭由酚醛樹脂和金屬電極棒組成，電解質(zhì)溶液容器包括兩個相同的第一電解質(zhì)溶液容器和第二電解質(zhì)溶液容器，第一電解質(zhì)溶液容器和第二電解質(zhì)溶液容器分別對稱設(shè)置在待測焊接接頭試樣的兩側(cè)，在多通道電極探頭的底端(即探頭檢測端)和待測焊接接頭試樣的上表面之間設(shè)置有導(dǎo)通膜，導(dǎo)通膜的膜面分別