焊接工藝對鋼結構的影響范文

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1試樣耐腐蝕性試驗

中性鹽霧腐蝕試驗：將上述四種鋼結構試樣，置于AHL-60-SS型鹽霧腐蝕試驗箱中240h完成中性鹽霧腐蝕試驗，試驗溶液為(50±5)g/L的NaCl溶液，pH值為6.85±0.3，試驗溫度為(35±2)℃。試驗方法按GB/T10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗標準》進行。試驗過程中，每24h取出試樣，按GB/T16545-1996《金屬和合金的腐蝕腐蝕試樣上腐蝕產物的清除》進行試樣表面鹽霧腐蝕產物的清除，再用無水乙醇清洗后烘干稱量并記錄試樣的質量損失。酸性全浸腐蝕試驗：將上述四種鋼結構試樣，置于以往收集的酸雨(pH=5.3±0.2)中浸泡240h完成酸性腐蝕全浸試驗。試驗前，用砂紙除掉試樣表面的氧化物，再用酒精和蒸餾水清洗并烘干稱量；試驗過程中，每24h取出試樣，用蒸餾水清洗三次后烘干稱量并記錄試樣的質量損失。用CG1-XJP-6A型金相顯微鏡對試樣腐蝕情況進行拍照。

2試驗結果及分析

2.1中性鹽霧腐蝕試驗結果及分析

中性鹽霧腐蝕試驗：將上述四種鋼結構試樣，置于AHL-60-SS型鹽霧腐蝕試驗箱中240h完成中性鹽霧腐蝕試驗，試驗樣具有不同的質量損失。手工電弧焊鋼結構試樣的質量損失最多，腐蝕240h后其質量損失率達到16.04%；而自動埋弧焊和自動CO2氣體保護焊鋼結構試樣的質量損失較少，分別為10.86%、9.37%；TIME焊鋼結構試樣的質量損失最少，僅為5.91%，較手工電弧焊降低了63.15%，較自動埋弧焊降低了41.58%，較自動CO2氣體保護焊降低了36.93%。由此可以看出，焊接工藝會影響鋼結構在中性鹽霧環境中的耐腐蝕性能。四種焊接工藝得到的鋼結構，其耐腐蝕性能依次是：TIME焊接＞自動CO2氣體保護焊＞自動埋弧焊＞手工電弧焊。

2.2酸性全浸腐蝕試驗結果及討論

酸性腐蝕全浸試驗后試樣的表面形貌如圖2所示?？煽闯?，與其它三種焊接工藝方法相比，手工電弧焊鋼結構試樣經過240h的酸性腐蝕后，焊接接頭表面出現了眾多面積較大的腐蝕坑，焊縫部位幾乎全部產生了腐蝕坑，腐蝕現象很嚴重；而自動埋弧焊和自動CO2氣體保護焊的試樣，其焊接接頭表面腐蝕坑的數量明顯減少、面積也明顯減小，焊接接頭的輪廓較為清晰。在這四種焊接工藝方法中，TIME焊接鋼結構試樣具有最輕微的腐蝕，僅出現了零星的腐蝕坑，焊接接頭輪廓清晰可見。由此可知，在酸性腐蝕環境中，不同的焊接工藝會使鋼結構產生不同的耐腐蝕性能。從提高鋼結構耐腐蝕性能的角度出發，與手工電弧焊、自動埋弧焊和自動CO2氣體保護焊相比，鋼結構的焊接工藝方法優選TIME焊接。此外，從圖2還可看出，在酸性腐蝕環境中，通過焊接工藝獲得的鋼結構的腐蝕主要發生在焊接接頭部位。為了獲得較好的耐腐蝕性能，必須選擇合適的焊接工藝，嚴格控制焊接接頭質量，提高鋼結構的耐腐蝕性能，以避免鋼結構因焊接接頭腐蝕而產生過早的失效。圖3是所焊鋼結構試樣在酸雨中進行240h全浸腐蝕的質量損失率-時間曲線?？煽闯觯谒嵊曛械娜g過程中，不同焊接工藝的鋼結構試樣也具有不同的質量損失。其中，手工電弧焊鋼結構試樣的質量損失最多，腐蝕240h后其質量損失率達到20.43%；而自動埋弧焊和自動CO2氣體保護焊鋼結構試樣的質量損失較少，分別為13.81%、9.49%；TIME焊接鋼結構試樣的質量損失最小，僅為5.66％，較手工電弧焊降低了72.30%，較自動埋弧焊降低了59.02%，較自動CO2氣體保護焊降低了40.36%。由此可以看出，焊接工藝不僅影響鋼結構在中性鹽霧環境中的耐腐蝕性能，也對酸性環境中的耐腐蝕性能產生影響。四種焊接工藝的鋼結構，其耐腐蝕性能依次是：TIME焊接＞自動CO2氣體保護焊＞自動埋弧焊＞手工電弧焊，與其中性鹽霧腐蝕試驗結果一致。因此，我們可以認為焊接工藝將對鋼結構耐腐蝕性能產生較大的影響。焊接工藝選擇不當，將給鋼結構耐腐蝕性能產生極為不利的影響。與手工電弧焊、自動埋弧焊和自動CO2氣體保護焊相比較而言，TIME焊接更有利于提高鋼結構在中性鹽霧腐蝕環境和酸性腐蝕環境中的耐腐蝕性能。從提高鋼結構耐腐蝕性能方面考慮，鋼結構的焊接工藝方法優選TIME焊接。

3結論

（1）不同焊接工藝方法獲得的Q390A鋼結構，在中性鹽霧腐蝕環境(pH=6.85±0.3)中具有不同的耐腐蝕性能，腐蝕240h后的質量損失率分別是：手工電弧焊為16.04%，自動埋弧焊為10.86%，自動CO2氣體保護焊為9.37%，TIME焊接為5.91%。

（2）不同焊接工藝方法獲得的Q390A鋼結構，在酸性腐蝕環境中(pH=5.3±0.2)也具有不同的耐腐蝕性能，腐蝕240h后的質量損失率分別是：手工電弧焊為20.43%，自動埋弧焊為13.81%，自動CO2氣體保護焊為9.49%，TIME焊接為5.66%。

（3）四種焊接工藝得到的鋼結構，其耐腐蝕性能依次是：TIME焊接＞自動CO2氣體保護焊＞自動埋弧焊＞手工電弧焊。從提高鋼結構耐腐蝕性能方面考慮，鋼結構的焊接工藝方法優選TIME焊接 。

作者：李盛斌孔建 單位：延安大學建筑學院煙臺工程職業技術學院