鹽霧試驗(yàn)作為評(píng)估材料及防護(hù)層抗腐蝕性能的關(guān)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(yàn)箱的工作原理、技術(shù)特性、標(biāo)準(zhǔn)操作流程及結(jié)果評(píng)定方法，為相關(guān)行業(yè)的腐蝕檢測工作提供技術(shù)性參考。
 

一、簡介

腐蝕效應(yīng)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(jì)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(xué)腐蝕對(duì)產(chǎn)品的使用壽命構(gòu)成嚴(yán)重威脅。鹽霧試驗(yàn)箱通過模擬含鹽潮濕環(huán)境，加速腐蝕進(jìn)程，能夠在短時(shí)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(lǐng)域不可或缺的質(zhì)量檢測設(shè)備。
 

二、工作原理與技術(shù)特性

鹽霧試驗(yàn)箱的核心機(jī)理基于電化學(xué)腐蝕加速原理。設(shè)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(yàn)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(yīng)持續(xù)進(jìn)行，從而快速顯現(xiàn)腐蝕傾向。

現(xiàn)代鹽霧試驗(yàn)箱具備精密的環(huán)境控制體系：

溫度控制系統(tǒng)：試驗(yàn)溫度通常設(shè)定為35℃±2℃，采用PID算法實(shí)現(xiàn)精確溫控，確保腐蝕反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)范圍；

溶液補(bǔ)給機(jī)制：配備自動(dòng)液位補(bǔ)償裝置，可連續(xù)72小時(shí)不間斷運(yùn)行；

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

三、試驗(yàn)溶液配制規(guī)范

標(biāo)準(zhǔn)中性鹽霧試驗(yàn)（NSS）采用化學(xué)純或分析純試劑配制：

基礎(chǔ)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?jǐn)?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(qiáng)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(jí)及以上實(shí)驗(yàn)室用水標(biāo)準(zhǔn)，避免雜質(zhì)離子干擾試驗(yàn)結(jié)果。
 

四、標(biāo)準(zhǔn)操作流程

4.1 試驗(yàn)前準(zhǔn)備階段

首先接通設(shè)備主電源，啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)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(dāng)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(dòng)保護(hù)性中斷。

隨后進(jìn)行防護(hù)性注水作業(yè)：將阻隔水槽加水至墊塊基準(zhǔn)面，形成水封結(jié)構(gòu)，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(zhǔn)確性。將配制合格的試驗(yàn)鹽水注入儲(chǔ)液箱，啟動(dòng)自動(dòng)補(bǔ)給程序，使溶液流至噴霧塔預(yù)定位置。

4.2 試樣放置規(guī)范

試樣應(yīng)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(duì)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(shí)性。

4.3 運(yùn)行參數(shù)設(shè)定

依據(jù)GB/T 2423.17或ISO 9227標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定：

試驗(yàn)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(yàn)時(shí)長：根據(jù)材料標(biāo)準(zhǔn)選取24h、48h、96h或更長周期

啟動(dòng)設(shè)備后，需連續(xù)監(jiān)測沉降量與溫度曲線，前4小時(shí)為穩(wěn)定階段，數(shù)據(jù)不作為評(píng)定依據(jù)。
 

五、試驗(yàn)后處理與結(jié)果評(píng)定

5.1 試樣清洗程序

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

5.2 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)體系

依據(jù)GB/T 6461進(jìn)行外觀評(píng)級(jí)：

優(yōu)秀：無肉眼可見腐蝕點(diǎn)，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(biāo)

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

六、應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展

除傳統(tǒng)制造業(yè)外，鹽霧試驗(yàn)箱的應(yīng)用已延伸至：

新能源領(lǐng)域：光伏組件邊框、風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙的耐候性驗(yàn)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(píng)價(jià)

軍工裝備：艦艇設(shè)備、航空航天器部件的全壽命周期評(píng)估
 

七、操作安全與維護(hù)保養(yǎng)

操作人員須佩戴防護(hù)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(yàn)200小時(shí)后更換飽和桶用水，并校準(zhǔn)溫濕度傳感器。長期停用時(shí)應(yīng)排空管路液體，防止結(jié)晶損壞設(shè)備。

 

鹽霧試驗(yàn)箱作為質(zhì)量控制的前置手段，其檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性直接關(guān)乎產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)。嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)操作流程，規(guī)范溶液配制與結(jié)果評(píng)定，方能真實(shí)反映材料的抗腐蝕水平，為產(chǎn)品優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。隨著智能制造技術(shù)的發(fā)展，具備數(shù)據(jù)追溯與遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的智能鹽霧試驗(yàn)系統(tǒng)將成為行業(yè)新趨勢。
 

參考文獻(xiàn)：

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

ISO 9227:2017 人造氣氛腐蝕試驗(yàn)—鹽霧試驗(yàn)

ASTM B117-19 鹽霧試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法