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专利名称：金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪的制作方法
技术领域：
本发明属于镀覆层性能测试技术领域，具体涉及金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试。
背景技术：
紧固件也称为标准件，是将两个或两个以上的零件(或构件)紧固连接成为一见整体时所采用的一类机械零件的总称。它的特点是品种规格繁多，性能用途各异，而且标准化、系列化、通用化的程度极高。紧固件是应用最广泛的机械基础件，需求量很大。紧固件在使用过程中，为了满足其防腐性能的要求，常常对其进行镀覆层处理，如镀锌、镀铬、氧化等处理。表面处理后，为了检查镀覆层的性能，按GJB 715. 7-1990《紧固件试验方法——应力腐蚀》规定需对其进行干湿循环试验，即在某种溶液中浸泡一定时间，再暴露在某种气 氛环境中(通常是空气中)，如此往复循环，根据试件的种类和镀覆层种类不同选取不同的溶液及环境。这种干湿循环试验对循环次数有较为严格的要求，通常在1000次以上，大量 的循环不仅仅要严格保证每次循环时间相同，还要保证外部环境的均一性。无论是实际生产还是科学研究，这类零件的镀覆层都需进行大量的干湿循环耐蚀性能测试试验。从网上搜索、文献资料和调研结果看，干湿交替条件下的紧固件耐腐蚀性能试验，均是通过人工操作来完成的，没有全自动试验机来完成干湿循环条件下的耐腐蚀性检测评定试验。而涉及这类零件的干湿循环试验次数多、时间长等特点决定了人工操作存在大量的不足一是劳动强度大。一次试验通常是将大量的零件进行实验，将大量零件取上取下、取进、取出，劳动强度大。二是效率低。由于干湿循环过程中浸泡时间，晾干时间都有严格要求，往往需要专人定时倒取试件，十分麻烦，造成人工成本高，工作效率低。三是试件经多次人工转移，容易毁损。在搬运过程中难免出现碰撞、摩擦，给零件带来许多未知的破破，造成试件缺角缺边，对试验造成严重影响。四是误差大，试件可比性差。人工操作随机性大，很难保证同一试件不同端面的试验同条件性，更难保证不同试件的试验同条件性，最终造成试件可比性差，试验误差大，很难保证结果的准确性。鉴于金属经固件镀覆层干湿循环试验现状和其应用的普遍性，特提出金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪的发明设计。该试验机的发明，解决了紧固件干湿循环耐腐蚀性人工操作劳动强度高、试验效率低、试件容易毁损、试验误差大等弊端，由于其设计理念先进、运行稳定性好、自动化程度高、适应性强等优点，必将产生显著的经济效益和良好的社会效益。

发明内容
紧固件是应用最广泛的机械基础件。对紧固件进行表面处理如电镀镍、铬等保护性镀层后，能有效提高紧固件的耐腐蚀能力，大大提高质量。对经过表面处理后的紧固件镀层进行必要的耐腐蚀性能的检测是确保镀层能否发挥作用的重要手段。紧固件镀覆层耐蚀性能的检测方法根据GJB 715. 7-1990《紧固件试验方法——应力腐蚀》规定，紧固件交替浸溃(每小时在NaCl溶液内浸没10± I分钟，紧接着在空气中干燥50±1分钟)在浓度为O. 5% 3%的NaCl溶液中1000小时，每小时为一循环。为了满足紧固件镀覆层耐腐蚀性能的检测需要，本发明设计制作的测试仪可根据需要全自动调控干湿循环中浸液时间、干燥时间、溶液温度和干燥环境温湿度，保证每次干湿循环在同条件下进行，确保测试数据具有很好的重现性和准确性。试验过程中通过计数器设定和记录循环次数，通过时间继电器控制正向转动电机和反向转动电机的转动，从而带动一端挂有试件的连接杆间断性的上或者下移动，向下移动后停留试件处于浸泡状态，向上移动后停留试件处于干燥状态，实现试件的干湿循环交替。本发明设计制作的测试仪可根据需要全自动调控干湿循环中浸液时间、干燥时间、溶液温度和干燥环境温湿度，保证每次干湿循环在同条件下进行，确保测试数据具有很好的重现性和准确性。本作品设计制作的金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪设计 思路清晰、加工制作简单、实用性强、成本低廉，极具推广应用价值，适用于不同规格、不同材质、不同镀覆层处理的所有金属紧固件的干湿循环耐蚀性能评价。本发明设计制造的试验机具有以下功能①干湿循环时间、干燥温度、溶液温度、循环次数等，可根据试验需要设定，自动控制。②试验机配有多套试件框，可根据试件的几何尺寸选择。③试验机设计了恒温室，避免了试件在干燥时环境温度对试验的影响。④试件框、升降轴等采用均用高防腐不锈钢制成，避免试验过程中腐蚀仪器。⑤溶液槽可拆卸，方便试验过程中更换及补加溶液。⑥可适时观察试验机运行参数和试件变化情况。


图I :金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪结构图
具体实施例方式下面结合附图并用最佳的实施方式对本发明作详细的说明。参阅图1，本作品由以下构件组成双向电机(I)，通过齿轮咬合，带动一端挂有试件的连接杆间断性的上或者下移动，向下移动后停留试件处于浸泡状态，向上移动后停留试件处于干燥状态，实现试件的干湿循环交替；控制器(2)，内有时间继电器，控制双向电机转动，从而使得试件框在浸入与离开溶液，控制试件浸入溶液与在空气中晾干试件，控制器还能设定循环次数，浸入与晾干的时间并显示，设定溶液温度等；鼓风口(3)，将外加空气或特定气氛通过恒温、恒湿装置后鼓入恒温室，使得试件在晾干过程中处于相同的温度和湿度；试件框(4)，试件框内安置要需检测的试件，其内壁和底面有均匀的孔，溶液通过这些孔浸入试件框与试件接触，实现试件的浸泡；升降杆(5)，通过齿轮与电机相连，将升降轴下挂的试件框浸入和提出溶液；恒温室￠)，恒温室是一个密闭的空间，试件在取出溶液后在恒温室晾干，通过鼓风口控制恒温室的温度和湿度；可拆卸溶液槽(7)，内装试验溶液；恒温管可控制溶液温度(I)。实施例一现结合某型号螺栓耐腐蚀性镀层检测实例对本发明功能进行说明。某型号螺栓为了满足其防腐性能的要求，在其表面进行涂铝处理，涂铝后，按GJB715. 7-1990《紧固件的试验方法-应力腐蚀》要求，需交替浸溃(每小时在NaCl溶液内浸没10± I分钟，紧接着在空气中干燥50± I分钟)在浓度为O. 5% 3%的NaCl溶液中1000小时，每小时为一循环，具体指标为a)浸溃 10±lmin ;b)空气暴露 50 土 Imin ； c)温度为24±3°C，溶液pH值保持在6. 5至7. 5范围内；d)每隔7天后更换新溶液。为了满足上述试验条件，如果采取人工循环的方式进行循环，其工作量之大是无法想象的，循环时间难以保证，且受环境因素影响，结果不够准确。故采用本发明中所设计的金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪进行试验。配制好要求的盐溶液放入可拆卸溶液槽内(7)，将试件放入试件框(4)内，通过控制器(2)设定浸溃试件、干燥时间、循环次数、溶液温度、干燥温度等试验参数。控制器控制溶液槽中的恒温管(8)工作，保持溶液温度为24±3°C，空气经过恒温恒湿装置后通过鼓风口(3)进入恒温室出)。循环开始后，控制器内的时间继电器接通双向电机(I)，使其正向转动，将试件框内的试件浸入溶液，并停留，10分钟后，时间继电器控制双向电机反向转动，将试件取出溶液，并停留，50分钟后，继电器又控制双向电机正向转动，将试件浸入溶液，完成一次循环，计数器减一，如此反复循环，当达到循环次数后自动停止并报警提示试验者取出试件。本发明设计制作的金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪全自动的完成该螺栓镀涂铝层的干湿循环耐蚀性能测试，极大的节省了人力，保证每次干湿循环在同条件下进行，确保测试数据具有很好的重现性和准确性。
权利要求
1.ー种金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪，其特征在于，包括双向电机(I);控制器(2);鼓风ロ (3);试件框(4);升降杆(5);恒温室(6);可拆卸式溶液槽(7)；恒温管⑶。
2.根据权利要求1，ー种金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪，其特征在于双向电机(I)通过升降杆(5)与试件框(4)相连，并控制试件框(4)在可拆卸式溶液槽(7)与恒温室(6)中往复运动。
3.根据权利要求1，ー种金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪，其特征在于可拆卸式溶液槽(7)中设置有恒温管(8)，恒温管(8)控制可拆卸式溶液槽(7)中溶液温度。
4.根据权利要求1，ー种金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪，其特征在于恒温恒湿空气通过鼓风ロ(3)进入恒温室(6)。
5.根据权利要求1，ー种金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪，其特征在于控制器⑵可控制双向电机⑴正向和反向转动的时间。
6.根据权利要求1，ー种金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪，其特征在于控制器⑵可控制恒温管⑶的温度，以及鼓风ロ⑶中鼓入空气的温度和湿度。
全文摘要
金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪，涉及其设计与加工制作方法。根据相关标准要求，需要对航天航空领域中所使用的金属紧固件镀覆层的耐腐蚀性能进行干湿循环试验，该试验循环次数多、时间长，缺乏专业的自动化循环仪器，往往采用人工操作进行循环。与人工进行干湿循环试验相比，本发明涉及制作的金属紧固件镀覆层干湿循环耐蚀性能测试仪在设定循环时间、次数、温度等相关参数后自动完成循环试验，克服了人工操作中循环时间的误差以及人为因素对试件的损坏，大大减小工作量，从而节约试验成本。试验过程中浸泡溶液温度、气干温度恒定，不受外界环境因素影响，从而确保试验结果的准确性和可重现性。
文档编号G01N17/00GK102854121SQ201110184448
公开日2013年1月2日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者欧忠文, 刘朝辉, 蒲滕, 韩克 , 高璐, 赵栩欣, 莫金川 申请人:欧忠文