鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力腐蝕裂紋的形成及預(yù)防

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

    一、應(yīng)力腐蝕裂紋形成的原因

    (1)活化路徑的應(yīng)力腐蝕

    當腐蝕電池是一個大陰極和一個小陽極，時，陽極的溶解顯示出集中的腐蝕損傷。只要陽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(cè))都被鈍化，從而裂紋向前發(fā)展直至斷裂。

    (2)應(yīng)變引起的活性通道應(yīng)力腐蝕

    鈍化膜在應(yīng)力下破裂，暴露在裂紋處的金屬變成活化的陽極并溶解。在腐蝕過程中，斷裂的鈍化膜同時得到修復(fù)，修復(fù)后的鈍化膜在持續(xù)應(yīng)變的情況下被破壞，腐蝕繼續(xù)進行。

    (3)氫脆性應(yīng)力腐蝕

    腐蝕電池由小陰極和陽極，組成，陽極溶解，呈現(xiàn)均勻腐蝕。如果在小陰極地區(qū)發(fā)生析氫，陰極區(qū)的金屬會發(fā)生集中的氫滲透，這將導(dǎo)致連續(xù)載荷下的脆性斷裂，應(yīng)力腐蝕將順利進行。隨著裂紋的出現(xiàn)，裂紋尖端的應(yīng)力應(yīng)變集中促使金屬氫向裂紋尖端聚集，終導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕斷裂。

    二、應(yīng)力腐蝕裂紋預(yù)防措施

    應(yīng)力腐蝕的形成必須有三個因素的綜合作用，即材料、介質(zhì)和拉應(yīng)力。因此，應(yīng)從三個影響因素入手，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝施工到生產(chǎn)管理采取相應(yīng)措施。

    (1)材料：采用雙相不銹鋼；選擇與基材化學(xué)和結(jié)構(gòu)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(yīng)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極涂層或物理隔離涂層。

    (3)壓力包括：

    (1)在焊接過程中選擇合理的接頭形式，降低殘余應(yīng)力；正確的焊接順序；適當?shù)臒崃枯斎?；焊接后可進行應(yīng)力消除處理