부식된 강철 바의 형태학 매개 변수에 대 한 평가 방법의 적용 가능성 분석

이 비디오는 손상되지 않고 부식된 강철 막대의 표면 형태를 측정하는 것을 목표로 합니다. 우리는 대량 손실, 버니어 캘리퍼 측정, 배수 측정, 3D 스캐닝 및 강철 막대의 XCT를 포함한 5 가지 측정을 시연하고 평가할 것입니다. 3D 스캐닝은 부식된 막대 표면의 부식 침투의 간격 가변성을 측정하는 가장 좋은 방법입니다.

3D 스캐닝 방법으로 얻은 부식 측정을 통해 엔지니어링은 우리 사회의 기존 엔지니어링 구조의 안전성과 서비스 수명을 훨씬 더 정확하고 안정적으로 평가할 수 있게 해줍니다. 이 절차를 시연하는 것은 실험실 기술자인 한휘라이 씨와 심천 홍롱의 입체 기술 기술자인 Shenglin Cui씨입니다. 먼저 500mm 길이의 14mm 직경의 강철 바를 10mm 단위로 표시합니다.

그런 다음 제로 버니어 캘리퍼를 사용하여 첫 번째 마크에서 바의 직경을 측정하고 턱이 바를 부드럽게 만지는 것을 측정합니다. 캘리퍼를 매번 45도 회전하여 총 45도 간격으로 총 4개의 측정을 위해 세 가지 측정을 더 수행합니다. 막대의 각 마크에 대해 이 프로세스를 반복합니다.

각 마크의 지름을 평균하고 단면을 계산합니다. 그런 다음 바의 각 끝에서 30mm를 자르고 30mm 길이의 바 표본 2개와 440mm 길이의 바 표본 1개를 얻습니다. 각 표본을 디지털 전자 스케일로 계량하고 판독값을 기록합니다.

왼쪽에서 5밀리미터에서 시작하여 30mm 길이의 바 표본을 10mm 간격으로 표시합니다. 앞에서 설명한 대로 이러한 각 마크의 평균 직경을 결정합니다. 다음으로, 정적 유압, 전기 기계 범용 테스트 기계를 설정하고 기계 헤드 아래에 유리 변위 실린더를 배치합니다.

실린더를 수돗물로 채우면 콘센트에 닿습니다. 그런 다음 컨테이너의 콘센트 아래에 전자 스케일을 놓습니다. 200밀리리터 비커를 콘센트와 함께 스케일에 배치합니다.

그 후, EUT 기계의 머리에 수직으로 바 표본을 고정. 바만 물 표면에 닿을 때까지 EUT 머리를 수직으로 내려갑니다. 디지털 스케일에서 초기 판독값을 기록합니다.

그런 다음 EUT 기계를 설정하여 바를 분당 10밀리미터로 아래로 이동합니다. 기계를 실행하여 막대를 첫 번째 10mm 마크로 대체합니다. 그런 다음 전자 척도에서 최종 판독값을 기록합니다.

바 시편의 각 10mm 세그먼트에 대해 전체 막대가 잠수될 때까지 이 프로세스를 반복합니다. 바에서 1시간 동안 공기를 건조시키십시오. 변위된 물 질량에서 막대의 각 10mm 세그먼트의 균일한 단면을 계산합니다.

이런 식으로 세 개의 표본을 각각 테스트합니다. 다음으로, 흰색 결함 감지 개발자와 각 드라이 바 표본을 스프레이하고, 시편이 공기에서 건조 할 수 있도록. 그런 다음 코팅된 시편을 3D 스캐너 플랫폼에 놓습니다.

작은 흰색 점의 임의의 배열로 표시된 레이블을 사용하여 막대 표본 위치를 보정합니다. 그런 다음, 그 길이를 따라 표본을 스캔, 간격 모델을 개발하고, 모델에서 형태학적 데이터를 생성합니다. 각 표본에 대해 이 것을 반복합니다.

다음으로, X선 마이크로 컴퓨팅 단층 촬영 시스템의 회전 가능한 플랫폼에 30mm 길이의 표본 을 놓습니다. XCT 계측기를 닫습니다. 계측기 소프트웨어를 열고 시편을 스캔을 위한 올바른 위치로 이동합니다.

원하는 픽셀 크기와 배율 계수를 채웁니다. 그런 다음 시편을 스캔하고 기하학적 매개 변수를 생성합니다. 다른 30mm 길이의 시편에 대한 공정을 반복합니다.

부식되지 않은 강철 막대의 측정값을 획득한 후 2미터 길이의 다중 납기 와이어에서 50~60mm의 절연을 제거합니다. 다른 쪽 끝에서 짧은 세그먼트를 제거합니다. 와이어의 더 길고 노출된 끝을 440mm 길이의 시편의 한쪽 끝에 고정하여 단열 테이프로 바 끝의 약 70밀리미터를 단단히 감쌌습니다.

그런 다음, 단단히 절연 테이프로 바의 다른 쪽 끝의 70 밀리미터를 감싸. 다음으로, 에폭시 접착제를 경화와 일대일 비율로 혼합합니다. 에폭시를 바의 각 절연 단말에 균일하게 적용하여 끝이 부식으로부터 보호합니다.

에폭시가 건조되면, 수돗물에 염화나트륨의 수성 3.5%의 중량 용액을 가진 구리 판이 장착된 플라스틱 탱크를 채우게 한다. 바 표본을 탱크에 놓습니다. 그런 다음 바에 부착된 와이어를 DC 전원 공급 장치의 양수 단말과 연결합니다.

구리 플레이트를 전원 공급 장치의 음수 단말과 연결합니다. 전원 공급 장치를 설정하여 바 전체에 걸쳐 2.5 마이크로 암퍼당 평방 센티미터의 부식 전류 밀도를 생성합니다. 패라데이의 법당 원하는 수준의 부식을 달성하는 데 필요한 기간 동안 전류를 적용합니다.

이어서, 전류를 끄고, 바 시편을 분리하고, 부식성 제품을 제거하기 위해 30분 동안 염산의 부피 수성 용액으로 12%에 담가 둡니다. 그 후, 산 잔류물을 중화시키기 위해 바 시편을 포화 석회용용으로 이송한다. 그런 다음, 수돗물로 바를 헹구고 공기 중으로 건조할 수 있도록 합니다.

다음으로 부식된 표면을 10mm 간격으로 표시합니다. 부식된 막대를 디지털 전자 스케일에서 수평으로 계량하고 부식된 막대의 평균 영역을 계산합니다. 각 10mm 마크의 평균 직경을 버니어 캘리퍼를 사용하여 결정하고 단면을 계산합니다.

그런 다음, 변위된 물 배수 방법을 사용하여 부식된 막대의 각 10mm 세그먼트의 단면을 계산한다. 그 후, 흰색 개발자와 표본을 스프레이하고 3D 스캔을. 마지막으로, 부식된 바에서 30mm 세그먼트를 자르고 XCT로 스캔합니다.

인택 스틸 바의 측정 된 직경은 길이에 따라 크게 다르지 않았지만 45도 측정과 135도 측정 사이에 일관된 변화가 관찰되어 바가 타원형임을 나타냅니다. 질량 손실, 캘리퍼 측정 및 3D 스캐닝 기술은 낮은 변동으로 유사한 값을 생성했습니다. 440mm 길이의 시편의 배수 방법 측정은 바의 건조와 물의 표면 장력을 포함하여 여러 가지 불확실성의 원천으로 고통받았다.

30mm 표본은 XCT로 분석되었으며, 이는 다른 기술과 일치하는 값을 생산했습니다. 전반적으로 캘리퍼, XCT 및 3D 스캐닝은 최소한의 변형으로 유사한 값을 생성했습니다. 따라서 캘리퍼 측정은 부식되지 않은 막대의 정확한 측정을 얻는 가장 간단한 방법이었습니다.

부식으로 인해 막대 전체에 상당한 변화와 단면 모양이 발생했으며, 이는 질량 손실 방법으로 는 캡처할 수 없었습니다. 캘리퍼는 모양 변화에 더 민감했지만 시편 표면에서 피팅을 설명할 수는 없었습니다. XCT 및 3D 스캐닝은 비슷한 값을 생성하지만, XCT는 평평한 끝이 있는 작은 샘플의 필요성에 의해 제한됩니다.

따라서, 3D 측정은 부식된 강철 막대의 형태를 분석하기 위해 선호되었다. 버니어 캘리퍼는 부식되지 않은 강철 막대의 표면 형태를 측정하는 데 가장 적합한 도구입니다. 그리고, 그것은 작동하기 쉽습니다.

그리고, 그것은 매우 경제적입니다. 배수 방법 측정은 일부 불확실성의 영향을 받을 수 있으므로 측정 장치에 대한 추가 개선이 필요합니다. XCT 측정은 부식된 강철 막대의 잔류 단면 면적을 정확하게 측정할 수 있지만 시편의 길이에 의해 제한됩니다.

3D 스캐닝 방법은 정확하고 경제적이며 효율적이기 때문에 부식된 강철 막대의 측정을 위한 가장 최적의 방법입니다. 또한 부식된 막대에 대한 추가 유용한 정보를 생성할 수도 있습니다.