Q235钢表面腐蚀深度的统计规律研究

笔者通过中性盐雾试验得到腐蚀钢结构试件,采用PS50三维表面形貌仪对Q235腐蚀钢结构试件表面扫描获取腐蚀深度数据,通过对局部腐蚀深度数据统计处理及检验发现:表面腐蚀深度的统计规律与失重率有关,当失重率较低时,腐蚀深度符合对数正态分布,当失重率增大到一定程度,腐蚀深度符合正态分布。     

应力对Q235钢磁滞回线影响的试验研究

通过对Q235钢拉压杆试件施加不同的应力,研究应力对其磁滞回线影响的变化规律。试验表明,随着拉应力的增加,Q235钢拉杆起始磁导率不断变大,这一阶段应力对其磁滞回线影响明显;随着磁化加大,达到磁饱和后,磁畴大部分翻转完毕,应力对其磁导率变化影响不大。Q235钢压杆随压应力增大,起始磁导率减小,这一阶段应力对其磁滞回线影响明显;随着磁化加大,达到磁饱和后,应力对其磁化影响规律不明显。用磁畴及磁畴翻转理论对试验现象进行了解释,并编制了有限元程序对试验结果进行模拟,模拟结果与试验结果吻合较好。     

考虑Lode参数影响的Q235B钢循环微孔扩展模型

基于微观机制的循环微孔扩展模型可以用来预测钢材的超低周疲劳断裂,但是该模型主要考虑应力三轴度的影响,而忽略了 Lode参数对钢材超低周疲劳断裂的影响.在循环微孔扩展模型(CVGM模型)的基础上,提出了考虑Lode参数影响的断裂模型(LCVGM模型).采用Q235B钢材设计并加工了一批可表征不同应力状态的试件,开展了试件...     

Q235B钢质管道在低温环境下的应用分析

针对北方某燃气公司实际运行中Q235B钢管的运行温度最低达-29℃的情况,对Q235B材料的适用温度范围进行分析探讨,并提出应用建议.     

不同路径对Q235钢材高温性能的影响

为了研究温度和应力变化历史对钢材高温性能的影响,采用MTS809和MTS653试验系统对我国建筑结构中常用的Q235钢材进行了不同温度-应力路径下的材料高温性能试验。其中用MTS809系统控制试件荷载大小,用MTS653系统控制试件温度变化,两套试验系统同时使用,从而可以同步测得试件在各个时刻的应力、应变和温度值。试验得到Q235钢材在各种不同温度-应力路径下的性能以及应力(应力增量)与应变(应变增量)、温度(温度增量)与应变(应变增量)之间的相对变化规律曲线,结果表明同一种钢材在不同路径下表现出各不相同的材料性能,其应力、应变和温度三者之间呈现出不同的关系。从而提出了钢材的高温性能不仅与温度状态有关,还受温度-应力历史的影响,采用因路径而异的应力、应变、温度三者关系进行钢结构高温性能分析将更为精确。     

流动海水中铜镍合金管材的冲刷腐蚀行为

在自制的模拟人工海水管材冲刷腐蚀试验机上进行冲刷腐蚀试验,研究了B10铜镍合金管材在流动人工海水中的冲刷腐蚀行为。研究结果表明:当冲刷时间相同时,B10铜镍合金管材腐蚀速率随着水流速度的增加而变大,当模拟海水的流速达到3.0 m/s后,腐蚀速率迅速增大且合金表面破坏严重,有蚀坑出现。流速不同时钝化膜形成时间不同,当模拟海水的流速为1.5 m/s时,B10铜镍合金管材初期的腐蚀速率高于后期,冲刷96 h后开始形成钝化膜;当模拟海水的流速为3.0 m/s时,腐蚀速率达到最大,并且B10铜镍合金管材在冲刷192 h后才开始形成钝化膜,但是钝化膜很不稳定,容易被破坏。     

模拟酸雨大气环境下Q420B高强钢角钢的腐蚀疲劳性能试验研究

目前,高强钢在建筑结构中逐渐得到广泛应用,而其耐候性和疲劳性能对结构安全影响较大。对于长期暴露在野外大气环境中的结构,如输电铁塔,因长期受风致振动和大气环境中酸雨腐蚀的耦合作用,易发生腐蚀疲劳破坏甚至倒塌,所以研究酸雨大气环境下高强钢(如输电塔常用钢Q420B)的腐蚀疲劳性能具有重要意义。为此,对43根Q420B等边角钢在模拟酸雨大气作用下的腐蚀疲劳性能进行了研究,并基于简化的单点-似然法及单点-成组法拟合了其应力-疲劳寿命(Δσ-N)曲线和不同保证率p下的p-Δσ-N曲面。研究结果表明:酸雨大气环境缩短了Q420B角钢在中低荷载水平下对应的中长期疲劳寿命,而对高荷载水平下对应的短期疲劳寿命影响不大;环境因素对角钢的腐蚀疲劳性能有显著的影响,在模拟试验中,腐蚀液的pH值越低,间隔喷雾时间越长,相同荷载下角钢的腐蚀疲劳寿命越短。     

盐渍土环境下钢筋混凝土腐蚀的电化学研究

采用极化曲线、电化学阻抗谱技术对4种盐渍土环境下的钢筋混凝土试件进行了测试,考察了不同腐蚀环境及腐蚀阶段钢筋混凝土试件腐蚀特征的差异性.试验结果表明:盐渍土环境中硫酸根离子与氯离子的质量比m(SO2-4)/m(Cl-)不同,钢筋的腐蚀特征呈现明显的差异;总含盐质量分数为5%的模拟液中m(SO2-4)/m(Cl-)由0增加为0.082或0.275时,在腐蚀中、后期钢筋腐蚀速率较快;当m(SO2-4)/m(Cl-)为2.070时,钢筋在整个腐蚀龄期内的腐蚀速率均较慢,说明盐渍土环境中硫酸根离子在一定含量范围内能促进钢筋的腐蚀.最后结合电化学测量结果对硫酸盐的作用机理进行了分析.     

杂散电流与侵蚀介质复合作用下地铁混凝土中钢筋的腐蚀机理

通过加速试验研究了杂散电流与侵蚀介质复合作用下广州地铁用混凝土中钢筋性能的变化,对钢筋的物理性能和电化学性能分析,结果表明：钢筋发生不同程度的点蚀,且随溶液浓度和电流增大钢筋锈蚀加重,阴极部位钢筋比阳极部位钢筋更易锈蚀,单一Cl离子作用比复合（Cl＋SO4 2-）离子作用下腐蚀更为严重。     

Q345B钢的焊接工艺设计及焊接工艺评定实践

为严格控制焊接质量,对桥梁用Q345B钢焊接工艺进行设计并对所制定焊接工艺进行评定,试样结果表明所制定焊接工艺正确,为今后编制焊接工艺规程提供了依据.     

迁移型阻锈剂对混凝土中钢筋的长期影响

采用含有迁移型阻锈剂(MCI)的模拟混凝土孔溶液模拟施用MCI的钢筋混凝土,利用孔溶液中阻锈剂浓度的递减模拟MCI向外部扩散,利用孔溶液中pH值的递减模拟混凝土的碳化,以研究MCI对混凝土中钢筋的长期影响。考虑MCI的类型(醇胺类的N,N-二甲基乙醇胺DMEA和氨基羧酸类的乙二胺四乙酸四钠EDTA-4Na)和浓度(0.1 mol·L^-1和0.05 mol·L^-1)的影响,并采用电化学阻抗谱测试、动电位极化曲线测试研究钢筋阻抗和腐蚀速率随MCI浓度和溶液pH值的变化情况。研究结果表明:初始模拟孔溶液中的MCI浓度对DMEA的耐久性能有一定的影响,最初采用的MCI浓度越高,钢筋表面吸附层越致密,越不易受溶液中MCI浓度降低的影响,而EDTA-4Na对钢筋的阻抗有削弱作用,当溶液中EDTA-4Na浓度降低时反而出现了阻抗增加现象; 当pH值降低时,DMEA在钢筋表面的吸附层有脱附现象,钢筋的阻抗降低,腐蚀电流密度增大,EDTA-4Na的阻锈作用增强,钢筋的阻抗增大,腐蚀电流密度降低; DMEA的阻锈性能较稳定,当溶液中MCI浓度和pH值降低时钢筋始终处于钝化状态; EDTA-4Na不能提供稳定的阻锈作用,钢筋大部分时期处于脱钝状态。     

海水拌制珊瑚混凝土中不锈钢钢筋的锈蚀速率

为探究不锈钢钢筋珊瑚混凝土的长期耐蚀性,采用线性极化、交流阻抗、极化曲线等方法,研究了珊瑚混凝土中304、2205不锈钢钢筋在3.5％NaCl溶液中750 d的锈蚀电流密度,并与强度等级相当的普通混凝土中碳钢钢筋进行对比.结果表明:珊瑚混凝土中不锈钢钢筋锈蚀电流密度始终低于0.10μA/cm2,750 d后不锈钢钢筋仍处于钝化状态,其中2205不锈钢钢筋的锈蚀电流密度更低;普通混凝土中碳钢钢筋腐蚀电流密度始终维持在珊瑚混凝土中不锈钢钢筋的10倍以上,750 d时碳钢钢筋发生了明显锈蚀;线性极化法测量的钢筋锈蚀状态与实际观察结果吻合较好,更适用于测量混凝土中钢筋锈蚀状态.     

耐蚀钢筋的腐蚀行为及其与阻锈剂的协同防腐作用

通过线性极化、电化学阻抗谱等测试方法,研究了耐蚀钢筋和普通钢筋在Cl-侵蚀环境下的腐蚀行为,对比了不同组成钢筋间耐蚀性能的差异,并考察了主要成分为N,N-二甲基乙醇胺的阻锈剂与耐蚀钢筋的协同防腐作用效果.结果表明:在Cl-侵蚀环境中,添加了单一合金元素Cr的耐蚀钢筋耐蚀性能略有提高,而添加了Cu,Ni,Cr多种合金元素的耐蚀钢筋耐蚀性能进一步提高.在掺加阻锈剂后,耐蚀钢筋和普通钢筋的耐蚀性能不同程度提升,其中,阻锈剂与耐蚀钢筋的协同防腐作用使得钢筋的腐蚀速率显著降低.     

定向钻技术对管线钢应力腐蚀开裂的影响

结合工程实际情况,分析计算了定向钻施工造成的管道应力分布和应力集中的值。利用电化学测试技术和慢应变速率拉伸试验(Slow Strain Rate Tests,SSRT),研究了X70钢在定向钻泥浆中的电化学行为和应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking,SCC)行为。X70钢和定向钻泥浆体系为电化学活化体系,自然腐蚀速率较低;X70钢在无添加剂的定向钻泥浆中,不具备发生SCC的条件;当定向钻泥浆含有一定量Na2CO3和NaHCO3后,X70钢具有一定的高pH值环境SCC敏感性。     

Cl-与混凝土中钢筋的锈蚀

分析了Cl^-与钢筋混凝土锈蚀的关系，钢筋锈蚀造成混凝土结构的危害，提出了预防措施。     

地铁杂散电流对埋地钢质燃气管道的腐蚀

分析了地铁杂散电流的形成、对埋地钢质燃气管道的腐蚀机理及腐蚀特点,探讨了宁波市地铁杂散电流的防护措施,对埋地钢质燃气管道的地铁杂散电流腐蚀防护提出了建议。     

EIS法研究不同底漆涂层体系的抗腐蚀性

采用电化学阻抗谱(EIS)研究了由4种常用底漆、环氧云铁中间漆和聚氨酯面漆复合而成的12种涂层体系的电化学腐蚀行为,考察了4种底漆的EIS在NaCl溶液浸泡过程中的演化,并以此比较底漆的防护性能,考察了2层复合涂层体系的阻抗大小以及3层复合涂层体系在浸泡不同周期后的EIS.结果表明:3层复合涂层体系的防护性能最好,2层复合涂层体系次之,单涂层体系最差,其中以环氧防锈漆3层复合涂层体系的防护性能最优;面漆和中间漆在涂层体系中起到了隔绝外界介质和保护底漆的作用;EIS可用于研究涂装体系的防腐性能.     

模拟混凝土孔溶液对钢筋钝化的影响

通过线性极化、电化学阻抗谱、循环极化和Mott-Schottky曲线的测试,研究了不同模拟混凝土孔溶液(不同pH值和不同阴离子)对钢筋钝化的影响.结果表明:随着模拟混凝土孔溶液pH值的升高,钢筋钝化膜更容易生成,且更稳定.在pH值为13.63的模拟混凝土孔溶液(CP)中,钢筋钝化膜生成且稳定大约需要7d;在pH值为12.54的模拟混凝土孔溶液(CH)中大约需要10d;而在pH值为11.00的模拟混凝土孔溶液(CN)中钢筋无法生成稳定的钝化膜.掺加大量矿物掺合料会明显降低混凝土孔溶液的pH值,故从钝化膜生成与稳定角度考虑,掺合料的掺量应有所控制.CP中掺入微量SO42-和SiO23-后,明显增加了钢筋的极化电阻,促进了钢筋钝化膜的生成,其中SiO32-的作用更明显.     

基于通电退化的再生混凝土中钢筋可靠性评估

为了评估阻锈剂对再生混凝土中钢筋的保护作用,设计了钢筋再生混凝土恒电流通电加速锈蚀试验,对再生混凝土中钢筋进行电化学试验,分析钢筋极化曲线及交流阻抗,计算钢筋腐蚀电流密度,并以腐蚀电流密度作为损伤变量,运用Weibull分布函数建立再生混凝土中钢筋的可靠度函数.钢筋通电加速试验后,对钢筋进行微观形貌观测.结果 表明:随着通电时间的增加,未掺阻锈剂的再生混凝土试件中钢筋表面出现颗粒状的锈蚀物;掺加阻锈剂的再生混凝土试件中钢筋表面出现大量的微裂纹;可靠度为60％时未掺和掺加阻锈剂试件中钢筋失效时间分别为880、2060 h,阻锈剂可以使再生混凝土使用寿命延长至原来的2.34倍.     

碳化及氯离子交互作用下混凝土内钢筋的锈蚀行为

试验研究了加速碳化和氯离子诱导交互作用下混凝土中钢筋的锈蚀行为.利用电化学工作站测试了混凝土中预埋钢筋加速腐蚀过程中的腐蚀电位和腐蚀电流密度.结合钢筋周围氯离子浓度及pH值的变化,分析了碳化和氯离子对钢筋锈蚀的影响规律.结果表明:氯离子的渗入可快速导致钢筋锈蚀;在碳化和氯离子交互作用下,碳化对钢筋锈蚀过程具有延缓作用.