鹽霧腐蝕試驗作為材料耐蝕性能評價的關鍵手段,其試驗過程的規范性與重復性直接影響檢測數據的權威性與可比性。隨著智能控制技術的深度應用,現代鹽霧試驗箱雖在自動化程度上顯著提升,但試驗前的準備、參數設定、過程監控及后期處置等環節仍需嚴格遵循標準化流程,方能確保試驗結果準確可靠。
一、試驗前系統狀態檢查與資源確認
啟動設備前,必須執行全面的預檢查程序。首先檢視箱體上部密封水槽及底部加熱水槽的液位狀態,兩槽均應注入電阻率≥0.5MΩ·cm的去離子水或蒸餾水,液位需達到槽體容積的2/3以上。密封水槽缺水將導致箱蓋密封失效,鹽霧外泄腐蝕實驗室環境;加熱水槽水位不足則無法維持工作室溫度穩定,造成溫度波動度超標。同步檢查飽和器、鹽水補給管路及壓縮空氣氣管的連接密封性,采用肥皂水涂抹接口處觀察是否冒泡,杜絕微量泄漏導致噴霧壓力漂移。
二、電氣系統啟動與低水位聯鎖復位
接通額定電壓為AC220V±10%、頻率50Hz的獨立電源回路,嚴禁與其他感性負載共用線路。閉合主電源開關后,觀察液晶顯示屏自檢過程,若低水位報警指示燈(通常為紅色)持續點亮,表明系統檢測到供水不足。此時需向箱體后方補水口緩慢注入純凈水,注水速度控制在2L/min以內,防止水流沖擊氣泡進入管路導致假液位。同步觀察鹽水箱液位計,直至低水位燈熄滅且液位穩定在標尺綠色區間內,表明補水完成。此聯鎖保護是防止加熱管干燒的關鍵屏障,嚴禁短接屏蔽。
三、標準化氯化鈉溶液配制與pH值精密調控
試驗溶液質量是決定腐蝕速率的核心變量。稱取化學純以上等級、粒度小于2mm的氯化鈉50g,溶于950mL去離子水中,使用磁力攪拌器以300r/min轉速攪拌15分鐘,確保完全溶解,配制成5%±0.1%的均勻溶液。使用精密pH計(精度0.01)測量溶液pH值:中性鹽霧試驗(NSS)要求pH6.5-7.2,若偏高滴加稀鹽酸,偏低則滴加氫氧化鈉稀溶液調節;乙酸鹽霧試驗(AASS)需用冰乙酸調節至pH3.0-3.1;銅鹽加速乙酸鹽霧試驗(CASS)在AASS基礎上添加0.26g/L氯化銅。調節過程需在25±2℃恒溫條件下進行,溫度波動會顯著影響pH測量準確性。
四、試驗溶液的安全加注與防污染措施
將配制合格的溶液通過箱體側方或頂部加液口注入鹽水箱,操作需二人配合,一人持漏斗,一人傾倒,漏斗頸部貼壁防止液體飛濺。加注量應控制在鹽水箱容積的80%以內,保留膨脹空間。若溶液灑濺至箱體不銹鋼表面,須立即用濕布擦拭,并用5%碳酸氫鈉溶液中和,防止氯離子點蝕。嚴禁使用金屬容器盛放溶液,避免引入雜質離子干擾試驗。加注完成后,密閉加液口蓋,防止試驗期間鹽霧反竄污染溶液。
五、噴霧壓力系統的分級設定與平衡調節
壓縮空氣壓力需兩級調控:氣源進入箱體后部調壓閥前,壓力表讀數應設定為0.20MPa±0.01MPa,此為初級穩壓,確保氣流穩定;面板前級調壓閥負責精細調節,使噴霧壓力精確控制在0.10MPa±0.005MPa。壓力過高將導致噴嘴霧化過度,鹽霧顆粒粒徑小于1μm,沉降率不足;壓力過低則霧化不充分,顆粒過大影響均勻性。調節時應逐步旋轉調壓手柄,每旋轉1/4圈穩定觀察30秒,防止壓力過沖。兩次試驗間隔需排空管路余氣,防止壓力傳感器疲勞。
六、試驗溫度的差異化設定與精準控制
依據試驗類型選擇目標溫度:中性鹽霧試驗(NSS)與乙酸鹽霧試驗(AASS)工作室溫度設定為35℃±1℃,飽和器溫度47℃;銅鹽加速乙酸鹽霧試驗(CASS)工作室溫度50℃±1℃,飽和器溫度55℃。通過面板觸摸鍵進入溫度設定界面,使用上下箭頭以0.1℃步長調整。溫度傳感器為PT100鉑電阻,每年需用標準溫度計校準一次,偏差超過±0.5℃應及時更換。設定完成后需觀察30分鐘溫度曲線,確認波動度≤±1.0℃,均勻度≤2.0℃,否則需檢查加熱管功率及風道循環狀態。
七、試驗周期的時間管理與自動計時設定
按試驗標準規定的持續時間(如24h、48h、96h、240h等)在計時器上設定,F代設備多為可編程控制器,支持多段計時與斷電記憶功能。設定時應注意區分"工作時間"與"噴霧時間",某些標準要求在試驗期間停止噴霧若干小時防止樣品積水。通過"±"符號精確到分鐘級設定,啟動噴霧后計時器自動累計。若試驗中斷,需記錄中斷時長,按GB/T 10125要求評估是否需延長補償時間。
八、試樣裝載的規范性布置與空間預留
樣品按標準規定的角度(15°、30°或45°)放置在V型樣品架上,傾斜方向應與鹽霧沉降方向一致。樣品最低點距鹽霧收集器頂面距離≥200mm,距箱壁≥100mm,樣品間間距≥50mm,確保每個樣品受試面鹽霧沉降率均勻。受試面積應占工作室有效底面積的85%以上,保證試驗效率。裝載完成后,使用接地夾將金屬樣品與箱體連接,防止靜電累積。禁止用手直接接觸樣品受試面,應佩戴丁腈手套操作。
九、試驗啟動后的持續監控與動態調整
確認箱蓋密閉后,點擊"噴霧啟動",此時觀察噴霧狀態應呈均勻錐形,無明顯分叉或滴液。試驗期間操作人員不得離崗,每2小時記錄一次噴霧壓力、溫度及鹽霧沉降率(通過在箱內放置直徑10cm漏斗及量筒收集沉降液,要求16小時平均沉降量1-2mL/h)。若發現沉降率偏低,微調面板壓力閥增加0.01MPa;若高水位燈報警,立即暫停噴霧,檢查水位控制器浮球是否卡滯。飽和器水位需每4小時檢查補充一次,防止干燒。
十、試驗終止的標準化收尾與廢液處理
試驗計時結束后,設備自動停止噴霧。此時應繼續保持工作室溫度35℃排霧30分鐘,防止開門時鹽霧彌漫腐蝕實驗室。隨后關閉主電源,打開箱體后部排水閥,將工作室、鹽霧收集器及飽和器內廢液排入專用廢液收集桶(該廢液含重金屬離子,需按危廢處理)。使用去離子水沖洗水箱及管路三遍,防止鹽分析出堵塞。最后打開箱蓋,取出樣品后立即用清水沖洗箱體內部,并啟動烘干程序(50℃,2小時)保持干燥。
鹽霧試驗箱的操作程序雖流程清晰,但每個環節均蘊含關鍵技術要點。唯有嚴格遵循標準化作業流程,精準控制每個參數,強化過程監控,方能獲得重現性好、可比性強的腐蝕試驗數據,為材料研發與質量控制提供真實有效的技術支撐。
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