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，钢结构这种新型建筑结构越来越多地被采用。由于制造商或安装商的技术水平和加工工艺不同，钢结构的质量也大不相同。

    一、应力腐蚀裂纹形成的原因

    (1)活化路径的应力腐蚀

    当腐蚀电池是一个大阴极和一个小阳极，时，阳极的溶解显示出集中的腐蚀损伤。只要阳极始终处于裂纹的前端，裂纹尖端就处于未钝化的激活状态，而其他部分(裂纹端口的两侧)都被钝化，从而裂纹向前发展直至断裂。

    (2)应变引起的活性通道应力腐蚀

    钝化膜在应力下破裂，暴露在裂纹处的金属变成活化的阳极并溶解。在腐蚀过程中，断裂的钝化膜同时得到修复，修复后的钝化膜在持续应变的情况下被破坏，腐蚀继续进行。

    (3)氢脆性应力腐蚀

    腐蚀电池由小阴极和阳极，组成，阳极溶解，呈现均匀腐蚀。如果在小阴极地区发生析氢，阴极区的金属会发生集中的氢渗透，这将导致连续载荷下的脆性断裂，应力腐蚀将顺利进行。随着裂纹的出现，裂纹尖端的应力应变集中促使金属氢向裂纹尖端聚集，终导致应力腐蚀断裂。

    二、应力腐蚀裂纹预防措施

    应力腐蚀的形成必须有三个因素的综合作用，即材料、介质和拉应力。因此，应从三个影响因素入手，从产品结构设计、安装施工到生产管理采取相应措施。

    (1)材料：采用双相不锈钢；选择与基材化学和结构基本一致的焊接材料(等于成分原则)；

    (2)介质：有必要考虑介质腐蚀母材的可能性。为了减少或消除特定环境中的应力腐蚀，可以在介质中加入缓蚀剂。表面处理技术也可用于在元件表面制备牺牲阳极涂层或物理隔离涂层。

    (3)压力包括：

    (1)在焊接过程中选择合理的接头形式，降低残余应力；正确的焊接顺序；适当的热量输入；焊接后可进行应力消除处理