專利名稱：焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕性能的檢測裝置，更具體地說， 涉及一種焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置，該測量裝置能夠快速測量溝 槽腐蝕深度。
背景技術(shù)：
由于高頻電阻焊接(HF-ERW)的焊管焊縫區(qū)與母材的微區(qū)成分、夾雜 物含量及顯微組織存在顯著差別，使得焊縫區(qū)的電位低于母材金屬的電位。 當(dāng)焊縫區(qū)有適量的腐蝕介質(zhì)存在時(shí)，其間的電位差會(huì)使焊縫區(qū)與母材金屬 之間形成電化學(xué)原電池，導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生較為嚴(yán)重的局部溝槽狀腐蝕。通過 研究發(fā)現(xiàn)溝槽腐蝕的本質(zhì)是高頻電阻焊接(HF-ERW)的焊管焊縫區(qū)因局部 相電化學(xué)不均勻而在環(huán)境介質(zhì)或傳輸介質(zhì)中導(dǎo)致的電偶腐蝕，因此需要對(duì) 焊縫區(qū)溝槽腐蝕性能進(jìn)行檢測。目前，該溝槽腐蝕性能是由溝槽腐蝕敏感 系數(shù)表征，可通過電化學(xué)恒電位極化方法來測定。該方法是先將一定尺寸 的焊縫試樣封裝后置于3.5%NaCI溶液中，通過外加-550mV (vs. SCE) 的恒電位進(jìn)行極化電解，在持續(xù)測試144h后，清除試樣表面的腐蝕產(chǎn)物， 并根據(jù)單位面積的失重量計(jì)算出試樣平均腐蝕深度dl，再通過測量出腐蝕 溝槽的實(shí)際深度d2，最后通過計(jì)算便可得到溝槽腐蝕敏感系數(shù)a，計(jì)算公 式為a二d2/dl。目前，國內(nèi)外尚無專門用于實(shí)際測量焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕 深度的設(shè)備或裝置。 一般采用的測量方法為先制備腐蝕樣品的截面金相 試樣，然后通過金相顯微鏡或掃描電鏡放大觀察并進(jìn)行估測。但是該測量 方法存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)
(1)腐蝕樣品截面金相試樣制備困難，制備過程繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而 且要求較高，否則將直接導(dǎo)致測量誤差增大。(2)測量點(diǎn)有限，每個(gè)金相 試樣只能用于溝槽一個(gè)部位的數(shù)據(jù)測量，而不能獲得沿溝槽不同部位的腐 蝕深度信息，每增加一個(gè)測試點(diǎn)，就需要制備一個(gè)(或一次)金相試樣， 極大地增加了試樣制備的工作量，影響了工作效率。(3)該深度測量一般 采用金相顯微鏡或掃描電鏡，掃描電鏡屬于大型分析儀器設(shè)備，測量費(fèi)用 較高，而且一般都需專業(yè)人員搡作，并且難以根據(jù)需要隨時(shí)隨地進(jìn)行測量。 (4)由于腐蝕試樣表面通常呈現(xiàn)凹凸不平，因此確定溝槽深度測量的基準(zhǔn) 面比較困難，僅能根據(jù)觀察的視場大致選取一個(gè)位置，從而降低了測量數(shù)
據(jù)的準(zhǔn)確度。另外，該方法采用的是估測，使得數(shù)據(jù)很難精確到0.01mm， 但是一般情況下，試樣基材和焊縫的溝槽腐蝕深度都較小，在0.10mm以 內(nèi)時(shí)，因此該測量方法存在很大的測量誤差。

實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述測量試樣制備困難、測量點(diǎn)有限、搡作困 難、測量費(fèi)用高以及測量誤差大的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種焊 管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置，該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，不但 能夠提高測量速度和精度，而且還降低了測量成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
該焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置包括千分尺，包括測微螺桿和 探針，探針設(shè)于測微螺桿的底端，并與測微螺桿連接固定；升降夾緊部件， 包括工作臺(tái)、滑桿和夾具，滑桿設(shè)于工作臺(tái)上，下端與工作臺(tái)垂直固定； 夾具設(shè)于滑桿上， 一端與滑桿連接，另一端與千分尺夾緊連接；試樣臺(tái)， 設(shè)于工作臺(tái)上表面；通路判定表，輸入、輸出端分別設(shè)有導(dǎo)線，并通過導(dǎo) 線分別連接到千分尺和試樣臺(tái)。
所述的測微螺桿底端中心幵有圓孔，所述的探針一端設(shè)于圓孔內(nèi)；測 微螺桿徑向表面還開有螺孔，并與圓孔相通，通過頂緊螺栓穿過螺孔與探 針頂緊并固定。
所述的夾具一端設(shè)有圓孔，通過圓孔套在滑桿上，并通過頂緊螺栓與 滑桿頂緊固定，夾具另一端夾住千分尺，并通過固定螺栓與千分尺夾緊固 定。
所述的試樣臺(tái)底部設(shè)有水平調(diào)節(jié)螺栓，水平調(diào)節(jié)螺栓上端與試樣臺(tái)連 接，下端設(shè)于工作臺(tái)上表面；試樣臺(tái)上表面還設(shè)有水平儀。
所述的探針和試樣臺(tái)的材料為不銹鋼。 所述的夾具和工作臺(tái)的材料為聚四氟乙烯。
通路判定表包括電源、電阻和電流計(jì)，電源正極分別與電阻、電流計(jì)
串聯(lián)，并通過導(dǎo)線與千分尺連接，電源負(fù)極通過導(dǎo)線與試樣臺(tái)連接；電流 計(jì)內(nèi)還設(shè)有指針。
在上迷技術(shù)方案中，本實(shí)用新型的焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置 包括千分尺，包括測微螺桿和探針，探針設(shè)于測微螺桿的底端，并與測 微螺桿連接固定；升降夾緊部件，包括工作臺(tái)、滑桿和夾具，滑桿設(shè)于工 作臺(tái)上，下端與工作臺(tái)垂直固定；夾具設(shè)于滑桿上， 一端與滑桿連接，另 一端與千分尺夾緊連接；試樣臺(tái)，設(shè)于工作臺(tái)上表面；通路判定表，輸入、 輸出端分別設(shè)有導(dǎo)線，并通過導(dǎo)線分別連接到千分尺和試樣臺(tái)。該測量裝 置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、通過千分尺直接讀數(shù)，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，并且 可以根據(jù)需要進(jìn)行多點(diǎn)測量，數(shù)據(jù)更加精確；.而且搡作簡單、無需專業(yè)人 員，大大縮短了測量周期；另外，該測量裝置造價(jià)低廉，既節(jié)省了測量費(fèi) 用，而且還增加了經(jīng)濟(jì)效果。


圖1是本實(shí)用新型的焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置的結(jié)構(gòu)示意
圖2是圖l所示的測量裝置的A部放大結(jié)構(gòu)示意圖3是本實(shí)用新型的測量裝置的通路判定表的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。 請(qǐng)參閱圖l所示，本實(shí)用新型的焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置10 包括千分尺11、升降夾緊部件12、試樣臺(tái)13和通路判定表14,千分尺 11可采用目前常用的普通機(jī)械千分尺或數(shù)顯千分尺，只是將千分尺11的 測量砧及框架部分(圖中未示出)去除。這樣，千分尺11包括測微螺桿 111、微調(diào)旋鈕112、旋鈕113以及刻度114，請(qǐng)參閱圖2所示，測微螺桿
111的底端中心開有圓孔115，該圓孔115直徑為l~1.5mm,深度為3~ 5mm，并且在距離測微螺桿lll底端1.5~3mm的徑向表面開有一內(nèi)徑為 1 1.5mm螺孔(圖中未示出)，該螺孔與圓孔115連接相通。該千分尺 11還包括探針116，探針116的材料為不銹鋼，由于焊管焊縫區(qū)腐蝕溝槽 的寬度范圍一般在0.20~ 1.00mm，深度范圍在0.01 ~ 1.00mm，尺寸很小， 因此，探針116的直徑取值為0.05M).5mm。探針116上端垂直插入圓孔 115內(nèi)，并通過頂緊螺栓117穿過螺孔與探針116頂緊，將探針116固定 在測微螺桿lll的底端，探針116下端伸出圓孔115并垂直朝下。請(qǐng)?jiān)俳Y(jié) 合圖l所示，升降夾緊部件12包括工作臺(tái)121、滑桿122和夾具123，工 作臺(tái)121的材料為聚四氟乙烯，上表面光滑、平整?；瑮U122設(shè)于工作臺(tái) 121上，下端與工作臺(tái)121垂直固定；夾具123的材料也為聚四氟乙烯， 夾具123的左端夾住千分尺11，并通過固定螺栓124與千分尺11夾緊固 定，夾具123的右端開有垂直的圓孔(圖中未示出)，通過圓孔套在滑桿 122上，并能在滑桿122上進(jìn)行上、下移動(dòng)，并通過頂緊螺栓117與滑桿 122頂緊固定，從而可根據(jù)試樣的實(shí)際高度來調(diào)整千分尺11的高度。試樣 臺(tái)13設(shè)于工作臺(tái)121上，試樣臺(tái)13的材料為不銹鋼，試樣臺(tái)13上表面 也光滑、平整，底部設(shè)有水平調(diào)節(jié)螺栓131。圖1中所示的試樣臺(tái)13為長 方體，底部的四角分別設(shè)有一個(gè)水平調(diào)節(jié)螺栓131，水平調(diào)節(jié)螺栓131上 端與試樣臺(tái)13連接，下端設(shè)于工作臺(tái)121上表面；試樣臺(tái)13上表面還設(shè) 有一個(gè)氣泡水平儀132，通過該水平儀132測量并調(diào)整水平調(diào)節(jié)螺栓131, 使試樣臺(tái)13上表面保持水平。請(qǐng)結(jié)合圖3所示，通路判定表14包括電源 141、電阻142和電流計(jì)143,電源141正極分別與電阻142、電流計(jì)143 串聯(lián)，并通過導(dǎo)線15與千分尺11上端連接，電源141負(fù)極通過導(dǎo)線15 與試樣臺(tái)13連接，該導(dǎo)線15外表絕緣。
測量時(shí)，以采用機(jī)械千分尺為例，先通過夾具123將千分尺11固定 在一適當(dāng)?shù)某跏几叨?，然后旋轉(zhuǎn)千分尺11的旋鈕113和微調(diào)旋鈕112,將 測微螺桿lll下調(diào)，并觀察通路判定表14,由于探針116和試樣臺(tái)13均 為不銹鋼，且千分尺ll亦為金屬，均為導(dǎo)電材料，當(dāng)通路判定表14的電 流計(jì)143的指針144 (見圖1)發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，則說明通路判定表14與千分
尺ll、試樣臺(tái)13已導(dǎo)通形成回路，即測微螺桿111的探針116與試樣臺(tái) 13正好垂直接觸，此時(shí)記錄下千分尺11刻度114所顯示的初始讀數(shù)hl(若 采用的是數(shù)顯千分尺，則直接調(diào)零即可，即hl-0);然后將測微螺桿lll 上調(diào)，并將未經(jīng)電化學(xué)恒電位極化測試的焊管試樣(圖中未示出)設(shè)于試 樣臺(tái)13上，并使探針116對(duì)準(zhǔn)試樣焊縫區(qū)溝槽，此時(shí)再將測微螺桿111 下調(diào)，并觀察通路判定表14，當(dāng)指針144發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，說明探針116正好 接觸到試樣焊縫區(qū)溝槽底部，記錄下此時(shí)千分尺11刻度114所顯示的讀 數(shù)h2，通過計(jì)算可得出試樣焊縫區(qū)溝槽的初始厚度為h2-hl;然后將試 樣進(jìn)行電化學(xué)恒電位極化測試，并通過試樣的失重量計(jì)算出試樣的平均腐 蝕深度dl，然后將電化學(xué)測試后的試樣再次設(shè)于試樣臺(tái)13上，采用該測 量裝置10對(duì)該試樣焊縫區(qū)溝槽底部再次進(jìn)行測量，并記錄下千分尺11刻 度114所顯示的讀數(shù)h3,此時(shí)，通過計(jì)算便可得出試樣焊縫區(qū)腐蝕溝槽的 實(shí)際深度為d2'- h3 - h2 - hl，進(jìn)而便可求得溝槽腐蝕敏感系數(shù)a=d2'/dl。 在此需要說明的是，在實(shí)際測量h2、 h3的過程中，由于試樣的焊縫區(qū)溝 槽通常呈現(xiàn)凹凸不平，探針116并不能一次正好與試樣溝槽的最底部接觸， 因此可通過目測判斷，以及調(diào)整試樣，使探針116能夠與試樣溝槽的最底 部相接觸；另外還能通過對(duì)該試樣溝槽進(jìn)行多點(diǎn)測量，并將測得讀數(shù)進(jìn)行 比較，最終得出最準(zhǔn)確h2、 h3數(shù)值，從而確保了測量精度。
采用該測量裝置IO進(jìn)行焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量，測量精度高、 速度快，原來完成試樣的一個(gè)點(diǎn)的測量至少需要1個(gè)小時(shí)，現(xiàn)在完成試樣 多個(gè)點(diǎn)的測量只需l分鐘，使得測量周期大大縮短，并且無需專業(yè)人員， 操作十分簡單；另外，該測量裝置10的造價(jià)不超過400元，并且每次測 量無需其他任何費(fèi)用，既降低了成本，又提高了經(jīng)濟(jì)效益。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說 明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的 實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的 權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置，其特征在于，該測量裝置包括千分尺，包括測微螺桿和探針，探針設(shè)于測微螺桿的底端，并與測微螺桿連接固定；升降夾緊部件，包括工作臺(tái)、滑桿和夾具，滑桿設(shè)于工作臺(tái)上，下端與工作臺(tái)垂直固定；夾具設(shè)于滑桿上，一端與滑桿連接，另一端與千分尺夾緊連接；試樣臺(tái)，設(shè)于工作臺(tái)上表面；通路判定表，輸入、輸出端分別設(shè)有導(dǎo)線，并通過導(dǎo)線分別連接到千分尺和試樣臺(tái)。
2. 如權(quán)利要求l所述的焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置，其特征在于所述的測微螺桿底端中心開有圓孔，所述的探針一端設(shè)于圓孔內(nèi)；測 微螺桿徑向表面還開有螺孔，并與圓孔相通，通過頂緊螺栓穿過螺孔與探 針頂緊并固定。
3. 如權(quán)利要求l所述的焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置，其特征在于所述的夾具一端設(shè)有圓孔，通過圓孔套在滑桿上，并通過頂緊螺栓與 滑桿頂緊固定，夾具另一端夾住千分尺，并通過固定螺栓與千分尺夾緊固 定。
4. 如權(quán)利要求l所述的焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置，其特征在于所述的試樣臺(tái)底部設(shè)有水平調(diào)節(jié)螺栓，水平調(diào)節(jié)螺栓上端與試樣臺(tái)連 接，下端設(shè)于工作臺(tái)上表面；試樣臺(tái)上表面還設(shè)有水平儀。
5. 如權(quán)利要求l或2或4所述的焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置,其特征在于所述的探針和試樣臺(tái)的材料為不銹鋼。
6. 如權(quán)利要求1或3或4所述的焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置， 其特征在于所述的夾具和工作臺(tái)的材料為聚四氟乙烯。
7. 如權(quán)利要求l所述的焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置，其特征在于所述的通路判定表包括電源、電阻和電流計(jì)，電源正極分別與電阻、 電流計(jì)串聯(lián)，并通過導(dǎo)線與千分尺連接，電源負(fù)極通過導(dǎo)線與試樣臺(tái)連接; 電流計(jì)內(nèi)還設(shè)有指針。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種焊管焊縫區(qū)溝槽腐蝕深度測量裝置，該測量裝置包括千分尺，包括測微螺桿和探針，探針設(shè)于測微螺桿的底端，并與測微螺桿連接固定；升降夾緊部件，包括工作臺(tái)、滑桿和夾具，滑桿設(shè)于工作臺(tái)上，下端與工作臺(tái)垂直固定；夾具設(shè)于滑桿上，一端與滑桿連接，另一端與千分尺夾緊連接；試樣臺(tái)，設(shè)于工作臺(tái)上表面；通路判定表，輸入、輸出端分別設(shè)有導(dǎo)線，并通過導(dǎo)線分別連接到千分尺和試樣臺(tái)。該測量裝置通過千分尺直接讀數(shù)，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，并且可以根據(jù)需要進(jìn)行多點(diǎn)測量，取平均值作為數(shù)據(jù)更加精確；操作簡單、無需專業(yè)人員，大大縮短了測量周期；另外，該測量裝置造價(jià)低廉，既節(jié)省了測量費(fèi)用，而且還增加了經(jīng)濟(jì)效果。
文檔編號(hào)G01N17/02GK201069428SQ200720072618
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者煒 王, 錢余海, 齊慧濱 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司