钢丝绳铝压套的腐蚀分析及防护

摘 要：钢丝绳铝压套压制索具由于其制作简单，节省钢丝绳材料，生产效率高，广泛应用于各行各业。但随着其应用范围的扩大，钢丝绳铝压套索具的铝压套腐蚀开裂问题逐渐曝露出来，该文针对在工程中遇到的钢丝绳铝压套索具腐蚀开裂情况进行了深入的分析，并提出防护建议。

关键词：钢丝绳 铝压套 腐蚀分析 防护

中图分类号：TG356.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（a）-0-02

钢丝绳铝压套压制索具是选用优质钢丝绳、防锈铝铝压套，经过钢丝绳压套机压制而成，实现钢丝绳与其他结构之间的轻松连接。其使用特点为节省材料、加工工艺简单、使用方便、承载力大。广泛应用于机械、建筑、船舶、桥梁工程、体育场馆、渔业、钻井、煤矿、港口、天线等行业。

钢丝绳压制索具用的铝压套为防锈铝材料，具有较高的耐蚀性，它在户外大气环境中的平均年蚀率较低，基本不影响材料的使用寿命，这也是钢丝绳铝压套压制索具能够得到广泛应用的原因。但我们在沿海（海洋性大气环境）某工程中应用时，却出现了大量的铝压套开裂失效的情况，见图1。造成一定的经济损失。开始我们怀疑压套材料出了问题，但通过材质化验，排除了该情况发生，经过深入的分析，最终确定是铝压套腐蚀导致的开裂，下面针对铝压套的腐蚀形式、开裂原因及索具腐蚀防护进行分析探讨。

1 钢丝绳铝压套的腐蚀形式

钢丝绳铝压套采用防锈铝材质，防锈铝的腐蚀按照腐蚀破坏特征分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。如图2，是铝压套在工程中应用的一个例子，可以明显看出，铝压套受到腐蚀。

1.1 全面腐蚀

铝压套在大气中表面能形成一层氧化膜，提高它在大气中的耐蚀性，在内陆大气环境下，防锈铝材质的铝压套耐蚀性能优良，但在海洋性大气中，Cl-对铝压套表面的氧化膜有很强的破坏作用，铝压套耐蚀性明显下降。

1.2 局部腐蚀

局部腐蚀包括电偶腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀、应力腐蚀等形式。

电偶腐蚀是指两种或两种以上具有不同电位的金属接触时造成的腐蚀。铝压套与钢丝绳是不同的金属，且电位又不相等，电偶腐蚀能够发生。

缝隙腐蚀是在金属表面缝隙中发生的局部腐蚀。钢丝绳结构为多股绕制，铝压套压制后，铝压套与钢丝绳接触处存在缝隙，且易沉积灰尘、盐类结晶等，在潮湿环境中缝隙腐蚀表现明显。

点蚀是阳极反应的一种形态，铝压套表面金属氧化膜被持续破坏，腐蚀逐步加深，产生点蚀。铝压套本身耐蚀性能优良，但在使用环境中若存在腐蚀介质，铝压套表面的氧化膜容易局部破坏，点蚀则表现严重。

应力腐蚀是金属在拉应力和特定腐蚀介质共同作用下发生的脆断。钢丝绳铝压套索具在制作过程中，通过模具对铝压套的挤压，使铝压套产生变形，紧紧包裹住钢丝绳，从而制作成索具。在内陆大气环境中，铝压套应力腐蚀并不明显，也未收集到腐蚀严重的相关工程案例。

2 钢丝绳铝压套腐蚀开裂的原因分析

铝压套索具虽然表现出多种腐蚀形式，但在工程应用中腐蚀率很低，在索具应用寿命期内，铝压套能够保持其应有的强度。因此，铝压套也得到广范应用。

在我们的沿海某工程中，铝压套却出现了腐蚀开裂失效情况。我们对工程应用中失效的铝压套取样进行腐蚀产物化验分析，铝压套外表面腐蚀产物由化学腐蚀和电化学腐蚀共同产生，腐蚀形式主要为应力腐蚀，表现形式为裂纹。铝压套内表面腐蚀产物由电化学腐蚀产生，铝的腐蚀物较多，是加速腐蚀所至，腐蚀形式为缝隙腐蚀。通过化验分析，导致开裂失效最主要的腐蚀形式是应力腐蚀。

从铝压套的腐蚀形式看，应力腐蚀不容易发生，但在海洋性大气这一特定环境中，铝压套极易产生晶界断裂。这是由于沿晶界存在的连续分布的氧极区无沉淀带，在拉应力和腐蚀介质共同作用下将产生腐蚀坑，进而发展成断裂源，造成断裂。

3 腐蚀防护

分析清除了铝压套的腐蚀形式及失效原因，为了提高铝压套索具的使用寿命，我们有必要对铝压套进行腐蚀防护。

首先用于压制索具的钢丝绳最好选用优质镀锌浸油钢丝绳，镀锌钢丝绳与铝压套的接触电偶等级为0～1级，再加上浸油防护，可以大大减缓（避免）电偶腐蚀的发生；其次，索具制成后在索具（铝压套）上涂油脂进行防护，见图3，铝压套表面涂覆油脂后，可以很好的避免全面腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀的发生，即使在海洋性大气中，由于油脂将铝压套与Cl-隔离，破坏了应力腐蚀的环境特效性，也能很好的避免应力腐蚀发生。

4 结语

钢丝绳铝压套索具虽然应用较广，但其腐蚀失效问题应该引起重视，特别是在海洋性大气环境中，腐蚀防护十分必要，该文所提防护措施简单、成本低，但效果明显。

参考文献

[1] 王光雍，王海江，李兴濂，等.自然环境德腐蚀与防护[M].北京：化学工业出版社，1997.

[2] GB6946-93钢丝绳铝合金压制接头[S].1994.

[3] 电子科学研究院.电子设备三防技术手册[M].北京：兵器工业出版社，2000.

[4] 胡传.表面处理技术手册（修订版）[M].北京：北京工业大学出版社，2000.