耐候钢和高性能钢腐蚀后疲劳性能2019年度研究进展

发布时间：2021-10-21 08:28

　　免涂装耐候钢桥梁在使用过程中长期受到腐蚀作用,影响其性能的主要有均匀腐蚀和坑蚀。坑蚀能够直接导致钢材疲劳强度降低,并且疲劳细节等级越高,坑蚀对疲劳强度的削减越严重。在钢桥设计中,疲劳设计常为控制指标,需要对耐候钢和高性能钢腐蚀后的疲劳性能进行研究。针对中国耐候钢和高性能钢开展共计20个试件的腐蚀后疲劳试验,根据ISO规范对两种钢材进行中性盐雾干/湿循环腐蚀试验,盐雾采用5%的NaCl作为腐蚀溶液,其pH值为6.5,温度控制为35℃,腐蚀120个周期;针对腐蚀后的试件进行疲劳试验,并与未腐蚀试件的疲劳试验结果对比。试验结果表明,腐蚀后耐候钢和高性能钢的疲劳强度均大幅降低;不考虑保证率时,腐蚀后HPS 485W和Q345CNH钢2×10⁶次荷载循环的疲劳强度与未腐蚀试件相比分别降低了27.8%和26.6%;考虑95%保证率,采用m=3时,分别降低了34.7%和50.1%,并且低于FAT 125要求。腐蚀作用下,两种钢材表面形成稳定锈蚀层和蚀坑,其锈蚀层具有一定强度,疲劳裂纹均萌生于表面蚀坑部位。 

【文章来源】：土木与环境工程学报(中英文). 2020,42(05)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

试件加工尺寸（单位：mm)

腐蚀前试件

参考ISO 14993[26]，腐蚀试验中一个腐蚀周期包括4h腐蚀溶液喷雾状态和4h停喷状态，一个周期合计8h；为保证腐蚀效果，试验共腐蚀120个周期（40d）。为保证试件夹持段不会因腐蚀而破坏，并方便疲劳试验安装，腐蚀试验前用保鲜膜和透明胶对试件夹持段进行密封。试件在腐蚀箱中并排放置，试件之间保留一定间隙，并与水平方向呈30°。其中，Q345CNH和HPS 485W均包含腐蚀试件10个，共计20个腐蚀试件。腐蚀前后的试件如图5所示。图5 腐蚀试件

【参考文献】：
期刊论文
[1]高强度耐候钢及其在桥梁中的应用与前景[J]. 郑凯锋,张宇,衡俊霖,王亚伟.  哈尔滨工业大学学报. 2020(03)
[2]免涂装耐候钢桥梁腐蚀设计方法现状及展望[J]. 张宇,郑凯锋,衡俊霖.  钢结构. 2018(09)
[3]我国防腐蚀工作概况[J].   表面工程资讯. 2005(04)

硕士论文
[1]高湿热海洋大气环境下耐候钢耐蚀性研究[D]. 葛秋辰.昆明理工大学 2016



本文编号：3448614