(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210825809.2 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 国家高速列车青岛技 术创新中心 地址 266109 山东省青岛市城阳区锦宏西 路188号 (72)发明人 黄珊　张闰琦　王东坡　邓彩艳　 张涛　牛得田　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 刘同欣 (51)Int.Cl. G01N 3/20(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/06(2006.01) (54)发明名称 高温盐雾腐蚀疲劳裂纹扩 展速率测试系统 (57)摘要 本发明公开了一种适用于SEN  B3试件的高 温盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展速率测试系统， 包括储 液室、 雾化子系统、 温度控制子系统和裂纹观测 子系统； 雾化子系统包括盐雾腐蚀试验箱、 时间 继电器、 电磁阀和自吸式雾化泵； 储液室中的盐 溶液通过导液管导入电磁阀中， 利用时间继电器 的计时功能通过电磁阀将导液管中的盐溶液间 歇性喷射入自吸式雾化泵的溶液流路中， 并转换 为盐雾， 之后流入万向喷雾管并通过其端部的腐 蚀盐雾喷嘴喷射盐雾到SEN  B3试件的机械缺口 上， 实现盐雾腐蚀； 同时温度控制子系统在盐雾 腐蚀试验箱中实现持续高温环 境， 并为停止喷雾 时迅速干燥提供热源。 本发明还原了金属在高温 潮湿可溶盐离子较高的环境下腐蚀疲劳的工况。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115201026 A 2022.10.18 CN 115201026 A 1.一种高温盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展速率测试系统， 所述测试系统适用于SEN  B3试件； 其特征在于， 包括储液室(1)、 雾化子系统、 温度控制子系统(8)和裂纹观测子系统； 所述储液室(1)内盛放可溶盐溶液； 所述储液室(1)的下部通过导液管(3)与所述雾化 子系统连接； 裂纹观测子系统由数码显微镜(9)和图像处理单元组成； 用于观测裂纹生长、 识别裂纹 长度、 记录疲劳载循环次数功能； 温度控制子系统包括陶瓷加热片(81)、 温度传感器(82)和控制电路， 用于根据设置的 目标温度， 为盐雾腐蚀试验箱(4)提供持续高温环境， 并为停止喷雾时迅速 干燥提供热源； 雾化子系统包括盐雾腐蚀试验箱(4)、 时间继电器(7)、 电磁阀(2)和自吸式雾化泵(5)； 所述盐雾腐蚀试验箱(4)用于放置SEN  B3试件(91)； 所述时间继电器(7)与所述电磁阀(2) 连接， 所述时间继电器(7)用于控制雾化腐蚀时间和干燥时间并控制电磁阀(2)按照设置的 时间开启/关闭； 一溶液流路设置在自吸式雾化泵(5)内， 其一端连接导液管(3)， 另一端连 接万向喷雾管(6)的一端， 所述万 向喷雾管(6)的另一端连接腐 蚀盐雾喷嘴(61)， 所述溶液 流路靠近导液管(3)的位置上设置有电磁阀(2)用于控制可溶盐溶液的流入； 所述自吸式雾 化泵(5)用于将溶液流路中的盐溶液转换为盐雾， 所述盐雾通过万向喷雾管(6)后从腐蚀盐 雾喷嘴(61)中喷出； 所述测试系统的工作过程如下： 储液室(1)中的盐溶液通过导液管(3)导入电磁阀(2)中， 利用时间继电器(7)的计时功 能通过电磁阀(2)将导液管(3)中的盐溶液间歇性喷射入自吸式雾化泵(5)的溶液流路中， 并转换为盐雾， 之后流入万向喷雾管(6)并通过其端部的腐蚀盐雾喷嘴(61)喷射盐雾到SEN   B3试件(91)的机械缺口上， 实现盐雾腐 蚀； 同时温度控制子系统8在盐雾腐 蚀试验箱(4)中 实现持续高温环境， 并为停止喷雾时迅速 干燥提供热源。 2.根据权利要求1所述的高温盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展速率测试系统， 其特征在于， 所述 溶液流路内部还设置有多个并排设置的超声雾化金属片(53)； 所述溶液流路上具有2个进 气道位于所述超声雾化金属片(53)和电磁阀(2)之间， 所述进气道的端部连通吸气口(52)， 所述吸气口(52)分别设置在自吸式雾化泵(5)外壁上， 所述 吸气口吸入由空气压缩机引入 的压缩气体， 压缩气体从进气道进入溶 液流路， 从而将溶 液流路中的盐溶 液转变为盐雾 。 3.根据权利要求1所述的高温盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展速率测试系统， 其特征在于， 所述 盐雾腐蚀试验箱(4)为耐腐蚀的试验箱， 其上设置有凹槽(42)， 侧壁上设置有透明观测板 (41)， 所述凹槽(42)的宽度与SEN  B3试件(91)的尺寸适配， 用于将待测试SEN  B3试件卡入 凹槽(42)内， 且SEN  B3试件的位置与透明观测板(41)对应， 使SEN  B3试件的机械缺口和裂 纹能够通过透明观测板(41)观测到 。 4.根据权利要求1所述的高温盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展速率测试系统， 其特征在于， 所述 自吸式雾化泵(5)还包括手动调节阀(51)和内置在底部的储液槽(54)； 所述手动调节阀 (51)从所述自吸式雾化泵(5)的顶部向下延伸至所述溶液流路中， 用于根据需要向上/下旋 转调节所述溶 液流路的流 量， 或手动向下旋转至溶 液流路底部关闭溶 液流路。 5.根据权利要求1所述的高温盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展速率测试系统， 其特征在于， 所述 时间继电器(7)在一次干湿 循环时间中， 雾化腐蚀时间： 干燥时间＝1： 2。 6.根据权利要求1所述的高温盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展速率测试系统， 其特征在于， 设置权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115201026 A 2所述温度控制子系统的目标温度为45℃， 所述陶瓷加热片(81)的加热温度范围为室温 ‑100 ℃。 7.根据权利要求1所述的高温盐雾腐蚀疲劳裂纹扩展速率测试系统， 其特征在于， 所述 图像处理单元为Matlab。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115201026 A 3