郭金寶 吳曉信 李小總

摘 要：鋼絲繩鋁壓套壓制索具由于其制作簡單，節(jié)省鋼絲繩材料，生產(chǎn)效率高，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。但隨著其應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，鋼絲繩鋁壓套索具的鋁壓套腐蝕開裂問題逐漸曝露出來，該文針對(duì)在工程中遇到的鋼絲繩鋁壓套索具腐蝕開裂情況進(jìn)行了深入的分析，并提出防護(hù)建議。

關(guān)鍵詞：鋼絲繩 鋁壓套 腐蝕分析 防護(hù)

中圖分類號(hào)：TG356.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）03（a）-0-02

鋼絲繩鋁壓套壓制索具是選用優(yōu)質(zhì)鋼絲繩、防銹鋁鋁壓套，經(jīng)過鋼絲繩壓套機(jī)壓制而成，實(shí)現(xiàn)鋼絲繩與其他結(jié)構(gòu)之間的輕松連接。其使用特點(diǎn)為節(jié)省材料、加工工藝簡單、使用方便、承載力大。廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、船舶、橋梁工程、體育場館、漁業(yè)、鉆井、煤礦、港口、天線等行業(yè)。

鋼絲繩壓制索具用的鋁壓套為防銹鋁材料，具有較高的耐蝕性，它在戶外大氣環(huán)境中的平均年蝕率較低，基本不影響材料的使用壽命，這也是鋼絲繩鋁壓套壓制索具能夠得到廣泛應(yīng)用的原因。但我們?cè)谘睾＃êＱ笮源髿猸h(huán)境）某工程中應(yīng)用時(shí)，卻出現(xiàn)了大量的鋁壓套開裂失效的情況，見圖1。造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。開始我們懷疑壓套材料出了問題，但通過材質(zhì)化驗(yàn)，排除了該情況發(fā)生，經(jīng)過深入的分析，最終確定是鋁壓套腐蝕導(dǎo)致的開裂，下面針對(duì)鋁壓套的腐蝕形式、開裂原因及索具腐蝕防護(hù)進(jìn)行分析探討。

1 鋼絲繩鋁壓套的腐蝕形式

鋼絲繩鋁壓套采用防銹鋁材質(zhì)，防銹鋁的腐蝕按照腐蝕破壞特征分為全面腐蝕和局部腐蝕兩大類。如圖2，是鋁壓套在工程中應(yīng)用的一個(gè)例子，可以明顯看出，鋁壓套受到腐蝕。

1.1 全面腐蝕

鋁壓套在大氣中表面能形成一層氧化膜，提高它在大氣中的耐蝕性，在內(nèi)陸大氣環(huán)境下，防銹鋁材質(zhì)的鋁壓套耐蝕性能優(yōu)良，但在海洋性大氣中，Cl-對(duì)鋁壓套表面的氧化膜有很強(qiáng)的破壞作用，鋁壓套耐蝕性明顯下降。

1.2 局部腐蝕

局部腐蝕包括電偶腐蝕、縫隙腐蝕、點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕等形式。

電偶腐蝕是指兩種或兩種以上具有不同電位的金屬接觸時(shí)造成的腐蝕。鋁壓套與鋼絲繩是不同的金屬，且電位又不相等，電偶腐蝕能夠發(fā)生。

縫隙腐蝕是在金屬表面縫隙中發(fā)生的局部腐蝕。鋼絲繩結(jié)構(gòu)為多股繞制，鋁壓套壓制后，鋁壓套與鋼絲繩接觸處存在縫隙，且易沉積灰塵、鹽類結(jié)晶等，在潮濕環(huán)境中縫隙腐蝕表現(xiàn)明顯。

點(diǎn)蝕是陽極反應(yīng)的一種形態(tài)，鋁壓套表面金屬氧化膜被持續(xù)破壞，腐蝕逐步加深，產(chǎn)生點(diǎn)蝕。鋁壓套本身耐蝕性能優(yōu)良，但在使用環(huán)境中若存在腐蝕介質(zhì)，鋁壓套表面的氧化膜容易局部破壞，點(diǎn)蝕則表現(xiàn)嚴(yán)重。

應(yīng)力腐蝕是金屬在拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的脆斷。鋼絲繩鋁壓套索具在制作過程中，通過模具對(duì)鋁壓套的擠壓，使鋁壓套產(chǎn)生變形，緊緊包裹住鋼絲繩，從而制作成索具。在內(nèi)陸大氣環(huán)境中，鋁壓套應(yīng)力腐蝕并不明顯，也未收集到腐蝕嚴(yán)重的相關(guān)工程案例。

2 鋼絲繩鋁壓套腐蝕開裂的原因分析

鋁壓套索具雖然表現(xiàn)出多種腐蝕形式，但在工程應(yīng)用中腐蝕率很低，在索具應(yīng)用壽命期內(nèi)，鋁壓套能夠保持其應(yīng)有的強(qiáng)度。因此，鋁壓套也得到廣范應(yīng)用。

在我們的沿海某工程中，鋁壓套卻出現(xiàn)了腐蝕開裂失效情況。我們對(duì)工程應(yīng)用中失效的鋁壓套取樣進(jìn)行腐蝕產(chǎn)物化驗(yàn)分析，鋁壓套外表面腐蝕產(chǎn)物由化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕共同產(chǎn)生，腐蝕形式主要為應(yīng)力腐蝕，表現(xiàn)形式為裂紋。鋁壓套內(nèi)表面腐蝕產(chǎn)物由電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生，鋁的腐蝕物較多，是加速腐蝕所至，腐蝕形式為縫隙腐蝕。通過化驗(yàn)分析，導(dǎo)致開裂失效最主要的腐蝕形式是應(yīng)力腐蝕。

從鋁壓套的腐蝕形式看，應(yīng)力腐蝕不容易發(fā)生，但在海洋性大氣這一特定環(huán)境中，鋁壓套極易產(chǎn)生晶界斷裂。這是由于沿晶界存在的連續(xù)分布的氧極區(qū)無沉淀帶，在拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下將產(chǎn)生腐蝕坑，進(jìn)而發(fā)展成斷裂源，造成斷裂。

3 腐蝕防護(hù)

分析清除了鋁壓套的腐蝕形式及失效原因，為了提高鋁壓套索具的使用壽命，我們有必要對(duì)鋁壓套進(jìn)行腐蝕防護(hù)。

首先用于壓制索具的鋼絲繩最好選用優(yōu)質(zhì)鍍鋅浸油鋼絲繩，鍍鋅鋼絲繩與鋁壓套的接觸電偶等級(jí)為0～1級(jí)，再加上浸油防護(hù)，可以大大減緩（避免）電偶腐蝕的發(fā)生；其次，索具制成后在索具（鋁壓套）上涂油脂進(jìn)行防護(hù)，見圖3，鋁壓套表面涂覆油脂后，可以很好的避免全面腐蝕、縫隙腐蝕、點(diǎn)蝕的發(fā)生，即使在海洋性大氣中，由于油脂將鋁壓套與Cl-隔離，破壞了應(yīng)力腐蝕的環(huán)境特效性，也能很好的避免應(yīng)力腐蝕發(fā)生。

4 結(jié)語

鋼絲繩鋁壓套索具雖然應(yīng)用較廣，但其腐蝕失效問題應(yīng)該引起重視，特別是在海洋性大氣環(huán)境中，腐蝕防護(hù)十分必要，該文所提防護(hù)措施簡單、成本低，但效果明顯。

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