鹽霧試驗箱在材料抗腐蝕性能檢測中的應用規(guī)范

鹽霧試驗作為評估材料及防護層抗腐蝕性能的關鍵手段，在工業(yè)生產(chǎn)與質(zhì)量控制體系中占據(jù)重要地位。鹽霧試驗箱的工作原理、技術特性、標準操作流程及結果評定方法，為相關行業(yè)的腐蝕檢測工作提供技術性參考。
 

一、簡介

腐蝕效應是金屬材料在服役過程中面臨的主要失效形式之一，其造成的經(jīng)濟損失約占各國GDP的3%-5%。在海洋環(huán)境、工業(yè)大氣及特定工況條件下，氯離子引發(fā)的電化學腐蝕對產(chǎn)品的使用壽命構成嚴重威脅。鹽霧試驗箱通過模擬含鹽潮濕環(huán)境，加速腐蝕進程，能夠在短時間內(nèi)獲取可靠的抗腐蝕性能數(shù)據(jù)，已成為電工電子、汽車配件、五金制品、航空航天等領域不可或缺的質(zhì)量檢測設備。
 

二、工作原理與技術特性

鹽霧試驗箱的核心機理基于電化學腐蝕加速原理。設備通過壓縮空氣將特定濃度的氯化鈉溶液霧化，形成粒徑介于1-5微米的鹽霧顆粒，在密閉試驗艙內(nèi)營造持續(xù)飽和的鹽霧環(huán)境。試樣表面形成的電解質(zhì)膜促使微電池反應持續(xù)進行，從而快速顯現(xiàn)腐蝕傾向。

現(xiàn)代鹽霧試驗箱具備精密的環(huán)境控制體系：

溫度控制系統(tǒng)：試驗溫度通常設定為35℃±2℃，采用PID算法實現(xiàn)精確溫控，確保腐蝕反應速率的穩(wěn)定性；

鹽霧沉降率調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)噴嘴壓力與噴霧塔高度，使沉降量維持在1-2ml/80cm²·h的標準范圍；

溶液補給機制：配備自動液位補償裝置，可連續(xù)72小時不間斷運行；

廢氣處理系統(tǒng)：增設鹽霧分離器與中和裝置，符合環(huán)保排放要求。
 

三、試驗溶液配制規(guī)范

標準中性鹽霧試驗（NSS）采用化學純或分析純試劑配制：

基礎溶液：將50±5g氯化鈉溶解于95%蒸餾水中，配制成5%±1%質(zhì)量分數(shù)的鹽溶液；

pH值調(diào)控：使用稀鹽酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至6.5-7.2（25℃），確保腐蝕性穩(wěn)定；

醋酸鹽霧（AASS）與銅加速醋酸鹽霧（CASS）可通過添加冰醋酸與氯化銅提升腐蝕強度，適用于鎳-鉻裝飾性鍍層等高要求檢測。

配制用水須符合GB/T 6682規(guī)定的三級及以上實驗室用水標準，避免雜質(zhì)離子干擾試驗結果。
 

四、標準操作流程

4.1 試驗前準備階段

首先接通設備主電源，啟動空氣壓縮機并連接穩(wěn)壓氣管，確保供氣壓力穩(wěn)定在0.2-0.4MPa。向箱體內(nèi)部及飽和桶加注蒸餾水至規(guī)定水位——當控制面板低水位警示燈熄滅方為合格，否則加熱系統(tǒng)將啟動保護性中斷。

隨后進行防護性注水作業(yè)：將阻隔水槽加水至墊塊基準面，形成水封結構，防止鹽霧外泄。濕球杯注入純凈水，并將專用濕球紗布包裹溫度傳感器探頭，紗布尾端浸沒于水杯內(nèi)，確保濕度測量準確性。將配制合格的試驗鹽水注入儲液箱，啟動自動補給程序，使溶液流至噴霧塔預定位置。

4.2 試樣放置規(guī)范

試樣應呈15-30°傾角放置于樣品架上，確保鹽霧自由沉降且冷凝液不互相滴落。不同試樣保持不小于30mm間距，避免相互干擾。對于大型工件，需采用絕緣支架隔離，防止電偶腐蝕影響數(shù)據(jù)真實性。

4.3 運行參數(shù)設定

依據(jù)GB/T 2423.17或ISO 9227標準設定：

試驗溫度：35℃恒定

噴霧周期：連續(xù)噴霧或間歇噴霧（8h噴霧+16h干燥）

總試驗時長：根據(jù)材料標準選取24h、48h、96h或更長周期

啟動設備后，需連續(xù)監(jiān)測沉降量與溫度曲線，前4小時為穩(wěn)定階段，數(shù)據(jù)不作為評定依據(jù)。
 

五、試驗后處理與結果評定

5.1 試樣清洗程序

試驗結束后，將試樣置于溫度不高于38℃的流動清水中輕柔沖洗，去除表面鹽結晶。隨后用蒸餾水或去離子水漂洗，整個過程不得超過5分鐘。清洗后的試樣應在溫度23±2℃、相對濕度45%-55%的標準大氣環(huán)境中自然干燥至少2小時，確保腐蝕產(chǎn)物穩(wěn)定。

5.2 評定標準體系

依據(jù)GB/T 6461進行外觀評級：

優(yōu)秀：無肉眼可見腐蝕點，光澤度保持率≥90%

合格：腐蝕面積占比≤1%，無基體腐蝕

不合格：出現(xiàn)基體腐蝕、起泡、開裂或銹蝕面積超標

對于有機涂層，需參照GB/T 1766評定粉化、起泡、剝落等級；金屬鍍層則測量腐蝕蔓延寬度與腐蝕產(chǎn)物類別。
 

六、應用領域擴展

除傳統(tǒng)制造業(yè)外，鹽霧試驗箱的應用已延伸至：

新能源領域：光伏組件邊框、風力發(fā)電機艙的耐候性驗證

通訊行業(yè)：5G基站外殼、連接器在沿海環(huán)境的可靠性測試

醫(yī)療器械：植入物表面改性層的生物安全性前置評價

軍工裝備：艦艇設備、航空航天器部件的全壽命周期評估
 

七、操作安全與維護保養(yǎng)

操作人員須佩戴防護眼鏡與耐酸堿手套，避免鹽溶液接觸皮膚。定期清理噴嘴防止堵塞，每試驗200小時后更換飽和桶用水，并校準溫濕度傳感器。長期停用時應排空管路液體，防止結晶損壞設備。

 

鹽霧試驗箱作為質(zhì)量控制的前置手段，其檢測結果的準確性直接關乎產(chǎn)品可靠性設計。嚴格遵循標準操作流程，規(guī)范溶液配制與結果評定，方能真實反映材料的抗腐蝕水平，為產(chǎn)品優(yōu)化提供科學依據(jù)。隨著智能制造技術的發(fā)展，具備數(shù)據(jù)追溯與遠程監(jiān)控功能的智能鹽霧試驗系統(tǒng)將成為行業(yè)新趨勢。
 

參考文獻：

GB/T 2423.17-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗

ISO 9227:2017 人造氣氛腐蝕試驗—鹽霧試驗

ASTM B117-19 鹽霧試驗標準方法