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钢结构应力腐蚀裂纹形成和预防

2020-04-09

一、应力腐蚀裂纹的形成的原因

(1)活化通路应力腐蚀

腐蚀电池是一个大阴极和小阳极时,阳极的溶解表现为集中性腐蚀损伤。只要在腐蚀过程中,阳极始终保持处于裂纹的最前沿,裂尖处于活化状态而不钝化,其他部位(裂纹端口两侧)发生钝化,使裂纹一直向前发展至断裂。

(2)应变产生活性通道应力腐蚀

广西钢结构钝化膜在应力作用下发生破裂,裂隙处暴露出的金属成为活化阳极,发生溶解。在腐蚀过程中,钝化膜破裂的同时又发生破裂钝化膜的修复,在连续发生应变的条件下修复的钝化膜又遭破坏,以致继续腐蚀。

(3)氢脆型应力腐蚀

广西钢结构工程腐蚀电池是一个由小阴极和大阳极组成,大阳极发生溶解,表现为均匀性腐蚀。小阴极区如果发生析氢,将发生阴极区金属的集中性渗氢,在持续载荷作用下导致脆断,应力腐蚀就会顺利发展。随着裂纹的出现,裂纹尖端应力、应变集中促进金属中氢向裂纹尖端聚集,最终导致应力腐蚀断裂。

二、应力腐蚀裂纹的预防措施

应力腐蚀的形成必须同时具有三个因素的综合作用,即材质、介质和拉应力。因此,应从三方面的影响因素着手,从产品结构设计、安装施工到生产管理各个环节采取相应措施。

(1)材质:采用双相不锈钢材料;选择与母材的化学成分和组织基本一致的焊材(等成分原则);

(2)介质:必须具体考虑介质对母材腐蚀的可能性,为了减轻或消除特定环境中的应力腐蚀,可在介质中加缓蚀剂。也可采用表面处理技术,在构件表面制备牺牲阳极涂层或物理隔离涂层。

广西钢结构工程

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