焊接工艺对钢结构耐腐蚀性的影响

摘要：本文介绍了钢结构耐腐蚀性的重要性，阐述了焊接工艺对钢结构耐腐蚀性影响的试验材料与方法，并在焊接工艺对钢结构耐腐蚀性影响的试验结果方面进行了科学合理的分析，最后总结焊接工艺对钢结构耐腐蚀性的影响结果，给探究焊接工艺对钢结构耐腐蚀性的影响带来了积极的指导意义。

关键词：焊接工艺；钢结构；耐腐蚀性

中图分类号：TU391文献标识码： A

1、前言

随着社会经济的发展，钢结构在人们生活中的应用也越来越广泛，而对于钢结构耐腐蚀性的研究也越来越热。一般来说，钢结构的焊接是整个钢结构生产的重中之重，而目前的焊接工艺有很多，主要包括自动埋弧焊、自动CO2气体保护焊、电渣焊等等。就当前钢结构的发展现状来看，人们对于钢结构的焊接工艺已经有了较为系统的研究，比如不同钢结构焊接方法的选择、不同条件下焊接工艺的控制等，但在焊接工艺对钢结构耐腐蚀性影响方面的研究还大大不足。这些理论方面的缺失势必会给钢结构的质量带来一定的影响，从而使得钢结构的耐腐蚀性不能满足人们的需求。下面通过两个实验，结合实验结果和钢结构的性质，谈一谈焊接工艺对钢结构耐腐蚀性的影响。

2、焊接工艺对钢结构耐腐蚀性影响试验材料与方法

2.1 试验试样制备

本次试验所用到的钢结构主要是低合金高强度结构钢Q390A钢，并经过专业的硫磷分析仪处理，保证其质量标准满足GB/T 1591-2008《低合金高强度结构钢》的要求。一般来说钢结构的焊接所应用的焊接技术主要分为四种，钢结构的尺寸规格为500 mm*300 mmx*10 mm，在接头方式方面一般都采用对接，焊接方向自左到右。对于四种焊接工艺，其详细的参数如图1所示。

图1 四种焊接工艺的详细参数

2.2 试样耐腐蚀性试验

试验一共分两个，即中性盐雾腐蚀试验和酸性全浸腐蚀试验。对于中性盐雾腐蚀试验来说，其试验流程主要是把相应的钢结构分别在四种焊接工艺的条件下，放在AHL-60-SS型盐雾腐蚀试验箱中，持续大约10天，从而完成整个试验。在这之中，试验所用到的溶液一般为50 g/L的NaCl溶液（误差不得超过5 g/L），并且保证其PH为6.85（误差不能超过0.3），其外在温度条件大致在35°C（误差不能超过2°C）。试验方法主要是结合GB/T 10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验标准》的详细要求进行，并且在试验过程中，应该每个一天都取出相应的试验材料，并对它们进行必要的清理工作（其中清理工作应该符合GB/T16545-1996《金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除》的相关要求）。最后用无水乙醇进行后续清理并把材料的质量损失记录下来；对于酸性全浸腐蚀试验，其试验流程主要是把相应的钢结构分别在四种焊接工艺的条件下，放在酸雨溶液中（溶液的PH为5.3，其误差不能超过0.2），持续大约10天，从而完成整个试验。在这之中，试验以前要用砂纸对试验材料进行全面的擦拭，以去除材料表面存在的氧化物，然后用蒸馏水与酒精进行后续清洗工作。在试验进行过程中，应该每个一天都取出相应的试验材料，并对它们进行必要的清理工作（一般使用蒸馏水清理三次），同时把材料的质量损失记录下来

3、焊接工艺对钢结构耐腐蚀性影响试验结果及分析

3.1中性盐雾腐蚀试验结果及分析

中性盐雾腐蚀试验结果如图1所示，其主要描述了在中性盐雾腐蚀的条件下，不同焊接工艺对钢结构质量损失率的影响。

图1 试样在中性盐雾腐蚀环境中的质量损失率与时间的关系图

在上图中，我们可以看到四种焊接工艺中手工电弧焊相较于其他三种焊接方式，其钢结构试样在此环境条件下的质量损失最大，而TIME焊接工艺的钢结构试样质量损失则最小。因此可以得知焊接工艺确实能够影响钢结构的耐腐蚀性，在中性盐雾腐蚀环境中，不同焊接工艺对于钢结构的耐腐蚀性增强性能按其大小依次为TIME焊接、自动CO2气体保护焊、自动埋弧焊和手工电弧焊。

3.2 酸性全浸腐蚀试验结果及讨论

酸性全浸腐蚀试验结果如图2所示，其主要描述了在酸性全浸腐蚀条件下，不同焊接工艺对钢结构带来的表面形貌。

图2 酸性全浸腐蚀中不同焊接工艺对钢结构带来的表面形貌

由上图可以看出，手工电弧焊相较于其他三种焊接工艺，在酸性全浸腐蚀以后，钢结构表面出现了很多大面积的腐蚀坑，尤其是在焊接部位腐蚀尤为严重。而TIME焊接工艺则对钢结构的腐蚀影响最低，仅仅在其材料表面出现了很小的腐蚀，腐蚀坑也很少，几乎不可见。因此可以得知焊接工艺确实能够影响钢结构的耐腐蚀性，在进行焊接时应优先选择TIME焊接工艺。不仅如此，由图2可以看出钢结构发生腐蚀一般都发生在焊接的接头部位，因此增强钢结构耐腐蚀性能也可以通过增加接头的质量入手。

图3试样在酸性全浸腐蚀环境中的质量损失率与时间的关系图

图3主要描述了在酸性全浸腐蚀的条件下，不同焊接工艺对钢结构质量损失率的影响。其对于钢结构腐蚀性能的影响与试验材料的表面腐蚀分析基本一致，即手工电弧焊在10天以后对材料带来的质量损失最大，而TIME焊接工艺最小。在酸性全浸腐蚀环境中，不同焊接工艺对于钢结构的耐腐蚀性增强性能按其大小依次为TIME焊接、自动CO2气体保护焊、自动埋弧焊和手工电弧焊。

3.3 试验结果分析

通过上述两个试验，我们可以发现在中性盐雾腐蚀和酸性全浸腐蚀两种条件下，不同的焊接工艺对于钢结构的腐蚀性带来的影响是一致的，即手工电弧焊对其影响最大，TIME焊接工艺最小。因此在实际的焊接工艺选择中，如果从钢结构腐蚀性能方面考虑，我们应该优先的选择TIME焊接工艺，从而使钢结构在不同酸碱性的条件下，都能拥有最优的耐腐蚀性能，从而增强钢结构的质量。

4、焊接工艺对钢结构耐腐蚀性影响的结论

通过这个试验，我们可以得出三个关于焊接工艺对钢结构耐腐蚀性影响的结论。第一是在中性盐雾腐蚀环境中，不同焊接工艺给钢材料带来的质量损失率分别为手工电弧焊为16.04%，自动埋弧焊为10.86%，自动CO2气体保护焊为9.37% ，TIME焊接为5.91%；第二是在酸性腐蚀环境中，不同焊接工艺给钢材料带来的质量损失率分别为手工电弧焊为20.43，自动埋弧焊为13.81%，自动CO2气体保护焊为9.49% ，TIME焊接为5.66%；第三是四种焊接工艺从钢结构耐腐蚀性能方面选择的优先率为TIME焊接、自动CO2气体保护焊、自动埋弧焊和手工电弧焊。

5、结语

随着社会经济的进一步发展，钢结构的应用也将越来越广泛。而钢结构的耐腐蚀性作为钢结构质量的重要保证，在未来的发展中必将有其新的意义和内涵。本文经过科学合理的分析，较为系统的阐述了焊接工艺对钢结构耐腐蚀性的影响，给广大焊接技术人员带来了操作性较强的实践经验。因此，作为一名优秀的焊接技术人员，在当下更应该对钢结构的特性进行深入的了解，深刻认识到焊接工艺对钢结构耐腐蚀性的影响，结合焊接工艺和钢结构的发展，提升钢结构在应用过程中的耐腐蚀性。

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