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钢结构应力腐蚀裂纹的形成及预防

随着科学技术的进步和人们对钢结构认识的加深,钢结构作为一种新型的建筑结构形式,被越来越多的采用。由于制造商或安装制造商的技术水平和加工工艺不同,钢结构的质量差别很大。徐州四方将介绍钢结构应力腐蚀裂缝的形成及预防措施。

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一。应力腐蚀裂纹的形成原因

(1)活化通路应力腐蚀

当腐蚀电池为大阴极和小阳极时,阳极的溶解表现为集中腐蚀损伤。在腐蚀过程中,只要阳极保持在裂纹的前端,裂纹尖端就被激活而没有钝化,其他部分(裂纹端的两侧)也被钝化,从而使裂纹发展为断裂。

(2)应变引起的活性通道应力腐蚀

被动膜在应力作用下断裂,裂纹处露出的金属成为主动阳极并溶解。在腐蚀过程中,钝化膜发生断裂并修复断裂的钝化膜。在连续应变条件下,修复后的钝化膜再次被破坏,继续腐蚀。

(3)氢脆应力腐蚀

腐蚀电池由一个小阴极和一个大阳极组成。大型阳极溶解并呈现均匀腐蚀。在小阴极区发生析氢,金属在阴极区发生浓氢渗透,在连续载荷作用下发生脆性断裂,应力腐蚀平稳发展。随着裂纹的出现,裂纹尖端的应力应变集中,促使金属中的氢向裂纹尖端积聚,最终导致应力腐蚀开裂。

二。应力腐蚀裂纹的预防措施

应力腐蚀的形成必须结合三个因素:材料、介质和拉应力。因此,应从三个方面入手,从产品结构设计、安装施工到生产管理采取相应措施。

(1)材质:采用双相不锈钢材料,选用与母材化学成分和结构基本一致的焊接材料(等成分原则)。

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(2)介质:必须考虑介质对母材腐蚀的可能性。为了减少或消除特定环境下的应力腐蚀,可在介质中添加缓蚀剂。通过表面处理技术,还可以在构件表面制备牺牲阳极涂层或物理隔离涂层。

(3)应力包括:

(1)选择合理的接头形式,减少焊接过程中的残余应力;(2)正确的焊接顺序;(3)适当的热输入;(4)焊后可进行消除应力处理。


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