Q420qENH卷板库存Q420qDNH开平板应用

对桥梁用耐候钢Q420qENH开展研究和有限元数值模拟，研究其在工业大气环境下的腐蚀特性、高强螺栓连接件的抗滑移特性以及耐候钢桥梁腐蚀后的受力特性。

针对桥梁用耐候钢的研究现状，主要开展以下几个方面的研究工作：

(1)、通过开展周期浸润加速腐蚀，模拟工业大气腐蚀环境对金属进行加速腐蚀，对比普通低合金钢和耐候钢的腐蚀差异，分析桥梁耐候钢的腐蚀形貌、腐蚀机理和锈层成分等。

(2)、开展高强螺栓连接件的抗滑移系数实验并进行数值模拟，通过采用喷丸结合钢丝刷刷洗摩擦面的方法，研究耐候钢高强螺栓连接件抗滑移系数随腐蚀时间的变化情况。

(3)、总结耐候钢桥梁腐蚀裕量设计方法，并分析一座实际的耐候钢钢板组合梁桥在发生均匀腐蚀后的受力性能变化情况。

材料：

中使用的试样为国内某钢厂生产的Q345级别的桥梁用钢板，钢为耐候钢Q420qENH，对比钢为普通低合金钢Q345qE。

国标GB/T T714-2015《桥梁用结构钢》附录C中推荐采用ASTMG101使用的耐大气腐蚀性指数(CI)计算公式，主要考虑Cu、P、Cr、Ni、Si这五种元素成分对耐候性的影响，CI指数越高，耐候性能越好。

国标Q345级别的桥梁钢在强度上相当于美标的50W级别钢，美国高性能钢设计者指南(HighPerformanceSteelDesigner'sGuide)中指出性能钢HPS比普通钢具有更好的耐大气腐蚀性能，在一般的大气环境中可以无涂装使用，普通的50W级别钢材的CI指数为6.0，高性能钢HPS50W的CI指数为6.5。

通过提高Cu、Cr、Ni的含量，按式(1-2)计算得到的耐候钢的CI指数为6.54,CI指数满足HPS50W的耐腐蚀性要求，说明在一般的大气环境中，该种钢材可以在桥梁结构中无涂装使用。

试件的标记方法采用打钢印的方法。每种钢材分别制作15个试件，低合金钢Q345qE标识为8#钢，标识为81、82、814、815；耐候钢Q420qENH标识为9#钢，标识为91、92、914、915。

材料制备:

采用的两种钢材试样均采用线切割进行加工，切割为两种不同尺寸的试样，**种尺寸为50mmX50mmX5mm,用于周期浸润加速腐蚀后观察宏观形貌和测量腐蚀失重;第二种尺寸为10mmX10mmX5mm，用于周期浸润加速腐蚀后的锈层截面分析和XRD半定量分析以及电化学测试。

两种试样在线切割后，先用砂纸进行倒边，再逐级用水砂纸打磨到1000#，进行冷水冲洗，然后依次在去离子水和酒精中用超声波进行清洗，再用冷风吹干，*后置入干燥器中冷却24h后进行。每次处理时确保试样表面无新形成的氧化层，钢材表面状态均匀一致。

2.3方案

方案拟采用“周期浸润加速腐蚀”，仪器采用苏南环试制造的“JR-A模拟浸蚀机”。

过程参照国家标准GB/T 19746-2005《金属和合金的腐蚀盐溶液周浸》，首先将试样固定在试样架上，设置好箱环境后，将试样完全浸润到腐蚀溶液中；达到预定的腐蚀时间后，使试样完全脱离腐蚀溶液，并将试样完全烘干，达到预定的干燥时间。

这样就完成了一个完整的干湿腐蚀周期，重复该流程直至达到预计的总腐蚀周期，当腐蚀溶液PH值发生变化时及时补充腐蚀溶液保证腐蚀溶液的一致性。

周期浸润加速腐蚀的循环周期设为60min，其中包括浸润12min和干燥48min。周浸的水浴温度为(25±2)℃,机内空气温度设定为(25±2)℃,周浸箱内相对湿度设为(45±5)%RH。周浸的周期分别为48h,120h，192h，288h，360h这五个周期。由于本实验模拟的是工业大气环境下的腐蚀，中腐蚀溶液使用0.01mol/L的NaHSO3溶液,补充液为0.02mol/L的NaHSO3溶液。

中每种材料采用4片平行试样，其中3片大试样用于腐蚀失重分析和观察宏观形貌，

1片小试样用于观察材料的微观腐蚀形貌并分析其腐蚀产物。

测试项目：

在每个周期前测量试样的尺寸和称重，初始质量定为G0,在后对试样进行腐蚀失重测量、腐蚀宏观形貌观察和锈样XRD检测，并对*后一个周期的锈层微观结构进行观察；对两种试样的电化学性能进行测量。

2.4.1腐蚀失重分析：

重量法能够直观地测定金属的腐蚀速率，评价金属的腐蚀情况和腐蚀过程，一般分为增重法和失重法。由于本中两种钢材试样的腐蚀产物相对容易清除，并且需要观察清除腐蚀产物后钢材的宏观形貌，本采用失重法进行分析。

在各组结束后，首先用毛刷对试样进行简单的除锈，再利用除锈液对其进行除锈，除锈液根据国标GB/T19746-2005《金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除》选用。

对于普通的低合金碳钢，除锈液选用成分为500mL盐酸+500mL蒸馏水+3.5g六次甲基四胺，除锈时使用毛刷辅助刷洗表面，在试样除锈完成后用去离子水进行清洗，再将其置于乙醇溶液中浸泡，*后取出吹干，并置于干燥器中保存。在放置24h后利用精度为0.1mg的分析天平进行称量并记录除锈后的质量Gi。

耐候桥梁钢卷板 Q420qENH 10 1500 C 60 吨 安阳 安钢

耐候桥梁钢卷板 Q420qENH 8 1500 C 60 吨 安阳 安钢

耐候桥梁钢卷板 Q420qENH 6 1500 C 29.06 吨安阳 安钢

耐候桥梁钢卷板 Q420qENH 5.5 1500 C 20 吨 安阳 安钢

耐候桥梁钢卷板 Q420qENH 5.5 1500 C 10 吨 安阳 安钢

耐候桥梁钢卷板 Q420qENH 4.5 1250 C 58 吨 安阳 安钢

耐候桥梁钢卷板 Q420qENH 4.5 1250 C 98 吨 安阳 安钢

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