鋼結構應力腐蝕裂紋的形成及預防

    隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們對鋼結構認識的加深，鋼結構這種新型建筑結構越來(lái)越多地被采用。由于制造商或安裝商的技術(shù)水平和加工工藝不同，鋼結構的質(zhì)量也大不相同。

    一、應力腐蝕裂紋形成的原因

    (1)活化路徑的應力腐蝕

    當腐蝕電池是一個(gè)大陰極和一個(gè)小陽(yáng)極，時(shí)，陽(yáng)極的溶解顯示出集中的腐蝕損傷。只要陽(yáng)極始終處于裂紋的前端，裂紋尖端就處于未鈍化的激活狀態(tài)，而其他部分(裂紋端口的兩側)都被鈍化，從而裂紋向前發(fā)展直至斷裂。

    (2)應變引起的活性通道應力腐蝕

    鈍化膜在應力下破裂，暴露在裂紋處的金屬變成活化的陽(yáng)極并溶解。在腐蝕過(guò)程中，斷裂的鈍化膜同時(shí)得到修復，修復后的鈍化膜在持續應變的情況下被破壞，腐蝕繼續進(jìn)行。

    (3)氫脆性應力腐蝕

    腐蝕電池由小陰極和陽(yáng)極，組成，陽(yáng)極溶解，呈現均勻腐蝕。如果在小陰極地區發(fā)生析氫，陰極區的金屬會(huì )發(fā)生集中的氫滲透，這將導致連續載荷下的脆性斷裂，應力腐蝕將順利進(jìn)行。隨著(zhù)裂紋的出現，裂紋尖端的應力應變集中促使金屬氫向裂紋尖端聚集，終導致應力腐蝕斷裂。

    二、應力腐蝕裂紋預防措施

    應力腐蝕的形成必須有三個(gè)因素的綜合作用，即材料、介質(zhì)和拉應力。因此，應從三個(gè)影響因素入手，從產(chǎn)品結構設計、安裝施工到生產(chǎn)管理采取相應措施。

    (1)材料：采用雙相不銹鋼；選擇與基材化學(xué)和結構基本一致的焊接材料(等于成分原則)；

    (2)介質(zhì)：有必要考慮介質(zhì)腐蝕母材的可能性。為了減少或消除特定環(huán)境中的應力腐蝕，可以在介質(zhì)中加入緩蝕劑。表面處理技術(shù)也可用于在元件表面制備犧牲陽(yáng)極涂層或物理隔離涂層。

    (3)壓力包括：

    (1)在焊接過(guò)程中選擇合理的接頭形式，降低殘余應力；正確的焊接順序；適當的熱量輸入；焊接后可進(jìn)行應力消除處理