金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀的製作方法

2023-09-16 23:11:35

專利名稱：金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於鍍覆層性能測試技術領域，具體涉及金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試。
背景技術：
緊固件也稱為標準件，是將兩個或兩個以上的零件(或構件)緊固連接成為一見整體時所採用的一類機械零件的總稱。它的特點是品種規格繁多，性能用途各異，而且標準化、系列化、通用化的程度極高。緊固件是應用最廣泛的機械基礎件，需求量很大。緊固件在使用過程中，為了滿足其防腐性能的要求，常常對其進行鍍覆層處理，如鍍鋅、鍍鉻、氧化等處理。表面處理後，為了檢查鍍覆層的性能，按GJB 715. 7-1990《緊固件試驗方法——應力腐蝕》規定需對其進行乾濕循環試驗，即在某種溶液中浸泡一定時間，再暴露在某種氣 氛環境中(通常是空氣中)，如此往復循環，根據試件的種類和鍍覆層種類不同選取不同的溶液及環境。這種乾濕循環試驗對循環次數有較為嚴格的要求，通常在1000次以上，大量 的循環不僅僅要嚴格保證每次循環時間相同，還要保證外部環境的均一性。無論是實際生產還是科學研究，這類零件的鍍覆層都需進行大量的乾濕循環耐蝕性能測試試驗。從網上搜索、文獻資料和調研結果看，乾濕交替條件下的緊固件耐腐蝕性能試驗，均是通過人工操作來完成的，沒有全自動試驗機來完成乾濕循環條件下的耐腐蝕性檢測評定試驗。而涉及這類零件的乾濕循環試驗次數多、時間長等特點決定了人工操作存在大量的不足一是勞動強度大。一次試驗通常是將大量的零件進行實驗，將大量零件取上取下、取進、取出，勞動強度大。二是效率低。由於乾濕循環過程中浸泡時間，晾乾時間都有嚴格要求，往往需要專人定時倒取試件，十分麻煩，造成人工成本高，工作效率低。三是試件經多次人工轉移，容易毀損。在搬運過程中難免出現碰撞、摩擦，給零件帶來許多未知的破破，造成試件缺角缺邊，對試驗造成嚴重影響。四是誤差大，試件可比性差。人工操作隨機性大，很難保證同一試件不同端面的試驗同條件性，更難保證不同試件的試驗同條件性，最終造成試件可比性差，試驗誤差大，很難保證結果的準確性。鑑於金屬經固件鍍覆層乾濕循環試驗現狀和其應用的普遍性，特提出金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀的發明設計。該試驗機的發明，解決了緊固件乾濕循環耐腐蝕性人工操作勞動強度高、試驗效率低、試件容易毀損、試驗誤差大等弊端，由於其設計理念先進、運行穩定性好、自動化程度高、適應性強等優點，必將產生顯著的經濟效益和良好的社會效益。

發明內容
緊固件是應用最廣泛的機械基礎件。對緊固件進行表面處理如電鍍鎳、鉻等保護性鍍層後，能有效提高緊固件的耐腐蝕能力，大大提高質量。對經過表面處理後的緊固件鍍層進行必要的耐腐蝕性能的檢測是確保鍍層能否發揮作用的重要手段。緊固件鍍覆層耐蝕性能的檢測方法根據GJB 715. 7-1990《緊固件試驗方法——應力腐蝕》規定，緊固件交替浸潰(每小時在NaCl溶液內浸沒10± I分鐘，緊接著在空氣中乾燥50±1分鐘)在濃度為O. 5% 3%的NaCl溶液中1000小時，每小時為一循環。為了滿足緊固件鍍覆層耐腐蝕性能的檢測需要，本發明設計製作的測試儀可根據需要全自動調控乾濕循環中浸液時間、乾燥時間、溶液溫度和乾燥環境溫溼度，保證每次乾濕循環在同條件下進行，確保測試數據具有很好的重現性和準確性。試驗過程中通過計數器設定和記錄循環次數，通過時間繼電器控制正向轉動電機和反向轉動電機的轉動，從而帶動一端掛有試件的連接杆間斷性的上或者下移動，向下移動後停留試件處於浸泡狀態，向上移動後停留試件處於乾燥狀態，實現試件的乾濕循環交替。本發明設計製作的測試儀可根據需要全自動調控乾濕循環中浸液時間、乾燥時間、溶液溫度和乾燥環境溫溼度，保證每次乾濕循環在同條件下進行，確保測試數據具有很好的重現性和準確性。本作品設計製作的金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀設計 思路清晰、加工製作簡單、實用性強、成本低廉，極具推廣應用價值，適用於不同規格、不同材質、不同鍍覆層處理的所有金屬緊固件的乾濕循環耐蝕性能評價。本發明設計製造的試驗機具有以下功能①乾濕循環時間、乾燥溫度、溶液溫度、循環次數等，可根據試驗需要設定，自動控制。②試驗機配有多套試件框，可根據試件的幾何尺寸選擇。③試驗機設計了恆溫室，避免了試件在乾燥時環境溫度對試驗的影響。④試件框、升降軸等採用均用高防腐不鏽鋼製成，避免試驗過程中腐蝕儀器。⑤溶液槽可拆卸，方便試驗過程中更換及補加溶液。⑥可適時觀察試驗機運行參數和試件變化情況。


圖I :金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀結構圖
具體實施例方式下面結合附圖並用最佳的實施方式對本發明作詳細的說明。參閱圖1，本作品由以下構件組成雙向電機(I)，通過齒輪咬合，帶動一端掛有試件的連接杆間斷性的上或者下移動，向下移動後停留試件處於浸泡狀態，向上移動後停留試件處於乾燥狀態，實現試件的乾濕循環交替；控制器(2)，內有時間繼電器，控制雙向電機轉動，從而使得試件框在浸入與離開溶液，控制試件浸入溶液與在空氣中晾乾試件，控制器還能設定循環次數，浸入與晾乾的時間並顯示，設定溶液溫度等；鼓風口(3)，將外加空氣或特定氣氛通過恆溫、恆溼裝置後鼓入恆溫室，使得試件在晾乾過程中處於相同的溫度和溼度；試件框(4)，試件框內安置要需檢測的試件，其內壁和底面有均勻的孔，溶液通過這些孔浸入試件框與試件接觸，實現試件的浸泡；升降杆(5)，通過齒輪與電機相連，將升降軸下掛的試件框浸入和提出溶液；恆溫室￠)，恆溫室是一個密閉的空間，試件在取出溶液後在恆溫室晾乾，通過鼓風口控制恆溫室的溫度和溼度；可拆卸溶液槽(7)，內裝試驗溶液；恆溫管可控制溶液溫度(I)。實施例一現結合某型號螺栓耐腐蝕性鍍層檢測實例對本發明功能進行說明。某型號螺栓為了滿足其防腐性能的要求，在其表面進行塗鋁處理，塗鋁後，按GJB715. 7-1990《緊固件的試驗方法-應力腐蝕》要求，需交替浸潰(每小時在NaCl溶液內浸沒10± I分鐘，緊接著在空氣中乾燥50± I分鐘)在濃度為O. 5% 3%的NaCl溶液中1000小時，每小時為一循環，具體指標為a)浸潰 10±lmin ;b)空氣暴露 50 土 Imin ； c)溫度為24±3°C，溶液pH值保持在6. 5至7. 5範圍內；d)每隔7天後更換新溶液。為了滿足上述試驗條件，如果採取人工循環的方式進行循環，其工作量之大是無法想像的，循環時間難以保證，且受環境因素影響，結果不夠準確。故採用本發明中所設計的金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀進行試驗。配製好要求的鹽溶液放入可拆卸溶液槽內(7)，將試件放入試件框(4)內，通過控制器(2)設定浸潰試件、乾燥時間、循環次數、溶液溫度、乾燥溫度等試驗參數。控制器控制溶液槽中的恆溫管(8)工作，保持溶液溫度為24±3°C，空氣經過恆溫恆溼裝置後通過鼓風口(3)進入恆溫室出)。循環開始後，控制器內的時間繼電器接通雙向電機(I)，使其正向轉動，將試件框內的試件浸入溶液，並停留，10分鐘後，時間繼電器控制雙向電機反向轉動，將試件取出溶液，並停留，50分鐘後，繼電器又控制雙向電機正向轉動，將試件浸入溶液，完成一次循環，計數器減一，如此反覆循環，當達到循環次數後自動停止並報警提示試驗者取出試件。本發明設計製作的金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀全自動的完成該螺栓鍍塗鋁層的乾濕循環耐蝕性能測試，極大的節省了人力，保證每次乾濕循環在同條件下進行，確保測試數據具有很好的重現性和準確性。
權利要求
1.ー種金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀，其特徵在於，包括雙向電機(I);控制器(2);鼓風ロ (3);試件框(4);升降杆(5);恆溫室(6);可拆卸式溶液槽(7)；恆溫管⑶。
2.根據權利要求1，ー種金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀，其特徵在於雙向電機(I)通過升降杆(5)與試件框(4)相連，並控制試件框(4)在可拆卸式溶液槽(7)與恆溫室(6)中往復運動。
3.根據權利要求1，ー種金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀，其特徵在於可拆卸式溶液槽(7)中設置有恆溫管(8)，恆溫管(8)控制可拆卸式溶液槽(7)中溶液溫度。
4.根據權利要求1，ー種金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀，其特徵在於恆溫恆溼空氣通過鼓風ロ(3)進入恆溫室(6)。
5.根據權利要求1，ー種金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀，其特徵在於控制器⑵可控制雙向電機⑴正向和反向轉動的時間。
6.根據權利要求1，ー種金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀，其特徵在於控制器⑵可控制恆溫管⑶的溫度，以及鼓風ロ⑶中鼓入空氣的溫度和溼度。
全文摘要
金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀，涉及其設計與加工製作方法。根據相關標準要求，需要對航天航空領域中所使用的金屬緊固件鍍覆層的耐腐蝕性能進行乾濕循環試驗，該試驗循環次數多、時間長，缺乏專業的自動化循環儀器，往往採用人工操作進行循環。與人工進行乾濕循環試驗相比，本發明涉及製作的金屬緊固件鍍覆層乾濕循環耐蝕性能測試儀在設定循環時間、次數、溫度等相關參數後自動完成循環試驗，克服了人工操作中循環時間的誤差以及人為因素對試件的損壞，大大減小工作量，從而節約試驗成本。試驗過程中浸泡溶液溫度、氣幹溫度恆定，不受外界環境因素影響，從而確保試驗結果的準確性和可重現性。
文檔編號G01N17/00GK102854121SQ201110184448
公開日2013年1月2日 申請日期2011年7月1日 優先權日2011年7月1日
發明者歐忠文, 劉朝輝, 蒲滕, 韓克 , 高璐, 趙栩欣, 莫金川 申請人:歐忠文