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铸钢节点目前已被广泛应用于海洋平台结构、桥梁结构中。在腐蚀环境下，尤其是海洋腐蚀环境和往复荷载耦合作用下，这些结构会产生腐蚀疲劳问题。本文开展了对G20Mn5QT铸钢母材及其与Q345D热轧钢对接焊缝在wt.3.5%NaCl溶液中的腐蚀试验和腐蚀疲劳试验，对其腐蚀性能和腐蚀疲劳性能进行深入分析，揭示其腐蚀破坏机理和腐蚀疲劳失效机理，最后通过三参数威布尔模型拟合应力寿命S-N曲线，对其腐蚀疲劳性能进行评估。
(1)G20Mn5QT铸钢母材及其与Q345D热轧钢对接焊缝腐蚀性能和腐蚀失效机理研究。开展了G20Mn5QT铸钢母材及其与Q345D热轧钢对接焊缝在wt.3.5%NaCl溶液中的腐蚀试验，得到其腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀破坏机理和点蚀演化简化模型。腐蚀初期的G20Mn5QT铸钢母材试样和对接焊缝试样腐蚀速率最快。铸钢母材试样在腐蚀3天后，腐蚀速率达到最低，之后有小幅的提升之后在慢慢降低趋于平稳；对接焊缝试样会在7天后达到最低后趋于稳定。铸钢母材腐蚀形貌为以点蚀为主，对接焊缝腐蚀形貌为以均匀腐蚀为主伴随点蚀发生。G20Mn5QT铸钢及其对接焊缝在腐蚀溶液中发生氧去极化反应在表面形成锈蚀层，在氯离子的不断侵蚀过程中形成点蚀，在其中形成微酸性环境加速点蚀深挖扩张。在点蚀演化中，不规则蚀坑可划分为几个近似的圆形腐蚀坑，不规则腐蚀坑的最大半径可以被定义为其中最大的近似的圆形蚀坑半径。
(2)G20Mn5QT铸钢母材腐蚀疲劳性能研究。开展了G20Mn5QT铸钢母材试样在wt.3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳试验，应力比为-1，得到其腐蚀疲劳应力-寿命(S-N)曲线。分别对不同的应力幅值下的腐蚀疲劳破坏试样进行断口分析，得到其断口的破坏形貌，发现G20Mn5QT铸钢母材在wt.3.5%NaCl溶液中的疲劳失效过程受腐蚀溶液的影响，属于韧性开裂及穿晶开裂的混合断裂模式，其疲劳源为接近表面的内部铸造缺陷以及表面点蚀演化形成不规则蚀坑，裂纹扩展过程可见与裂纹扩展方向平行的疲劳辉纹，并发现二次裂纹；在瞬断区发现明显的韧窝。通过与其空气中的疲劳性能对比，可以发现G20Mn5QT铸钢在腐蚀溶液的影响下，其疲劳性能有显著降低，且不存在疲劳极限。揭示了G20Mn5QT铸钢母材在wt.3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳失效机理：在应力幅值大于空气中疲劳极限强度时，表面附近的铸造缺陷引起的应力集中作为引起裂纹成核的主要因素；而在应力幅值小于空气中疲劳极限强度时，表面受腐蚀溶液中氯离子影响的点蚀演化形成不规则蚀坑会引起应力集中，从而导致裂纹成核。裂纹成核后腐蚀产物嵌入裂纹尖端会加速裂纹扩展，最终导致疲劳失效。
(3)G20Mn5QT铸钢与Q345D热轧钢对接焊缝腐蚀疲劳性能研究。开展了G20Mn5QT铸钢与Q345D热轧钢对接焊缝试样在wt.3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳试验，应力比为-1，得到其腐蚀疲劳应力-寿命(S-N)曲线。分别对不同的应力幅值下腐蚀疲劳失效试样进行断口分析，得到其断口破坏形貌，在G20Mn5QT铸钢热影响区和焊接区断裂的试样中可见铸造缺陷和焊接缺陷，而Q345D热影响区断裂的试样中无明显的内部缺陷；断口中可见由不同水平面的疲劳源汇聚而成的疲劳沟线(台阶)；在瞬断区有明显的剪切唇。与其在空气中的疲劳破坏断口和疲劳失效机理进行对比，其疲劳性能有显著降低，且不存在疲劳极限。对于在G20Mn5QT铸钢母材热影响区和焊接区断裂的试样中，在较大应力幅值作用下，裂纹成核的主要原因是其表面附近分别存在内部铸造缺陷和焊接缺陷所引起的应力集中，在较小应力幅值作用下，裂纹成核的主要原因为氯离子侵蚀所引起的点蚀演化成不规则蚀坑形成应力集中。而Q345D热轧钢热影响区一侧断裂的试样的疲劳裂纹成核的主要原因为氯离子侵蚀引起的点蚀导致位错和应力集中。裂纹成核后腐蚀产物嵌入裂纹尖端会加速裂纹扩展，最终导致疲劳失效。
(4)基于三参数威布尔模型的铸钢及其对接焊接腐蚀疲劳寿命评估方法。采用基于三参数威布尔分布对G20Mn5QT铸钢母材及其与Q345D热轧钢对接焊缝的腐蚀疲劳试验结果进行应力-寿命(S-N)曲线的修正，得到不同失效概率下的S-N曲线表达式。采用概率权重矩法(PWM)求出威布尔参数的两个通解，其拟合结果接近，且曲线形式一致，无需进行复杂迭代过程，可以减少计算量。与Basquin表达式的拟合曲线进行对比，基于三参数威布尔模型S-N曲线的拟合精度更高，且曲线具备更好的弯曲形状，对评估其腐蚀疲劳寿命具有指导意义。
(1)G20Mn5QT铸钢母材及其与Q345D热轧钢对接焊缝腐蚀性能和腐蚀失效机理研究。开展了G20Mn5QT铸钢母材及其与Q345D热轧钢对接焊缝在wt.3.5%NaCl溶液中的腐蚀试验，得到其腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀破坏机理和点蚀演化简化模型。腐蚀初期的G20Mn5QT铸钢母材试样和对接焊缝试样腐蚀速率最快。铸钢母材试样在腐蚀3天后，腐蚀速率达到最低，之后有小幅的提升之后在慢慢降低趋于平稳；对接焊缝试样会在7天后达到最低后趋于稳定。铸钢母材腐蚀形貌为以点蚀为主，对接焊缝腐蚀形貌为以均匀腐蚀为主伴随点蚀发生。G20Mn5QT铸钢及其对接焊缝在腐蚀溶液中发生氧去极化反应在表面形成锈蚀层，在氯离子的不断侵蚀过程中形成点蚀，在其中形成微酸性环境加速点蚀深挖扩张。在点蚀演化中，不规则蚀坑可划分为几个近似的圆形腐蚀坑，不规则腐蚀坑的最大半径可以被定义为其中最大的近似的圆形蚀坑半径。
(2)G20Mn5QT铸钢母材腐蚀疲劳性能研究。开展了G20Mn5QT铸钢母材试样在wt.3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳试验，应力比为-1，得到其腐蚀疲劳应力-寿命(S-N)曲线。分别对不同的应力幅值下的腐蚀疲劳破坏试样进行断口分析，得到其断口的破坏形貌，发现G20Mn5QT铸钢母材在wt.3.5%NaCl溶液中的疲劳失效过程受腐蚀溶液的影响，属于韧性开裂及穿晶开裂的混合断裂模式，其疲劳源为接近表面的内部铸造缺陷以及表面点蚀演化形成不规则蚀坑，裂纹扩展过程可见与裂纹扩展方向平行的疲劳辉纹，并发现二次裂纹；在瞬断区发现明显的韧窝。通过与其空气中的疲劳性能对比，可以发现G20Mn5QT铸钢在腐蚀溶液的影响下，其疲劳性能有显著降低，且不存在疲劳极限。揭示了G20Mn5QT铸钢母材在wt.3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳失效机理：在应力幅值大于空气中疲劳极限强度时，表面附近的铸造缺陷引起的应力集中作为引起裂纹成核的主要因素；而在应力幅值小于空气中疲劳极限强度时，表面受腐蚀溶液中氯离子影响的点蚀演化形成不规则蚀坑会引起应力集中，从而导致裂纹成核。裂纹成核后腐蚀产物嵌入裂纹尖端会加速裂纹扩展，最终导致疲劳失效。
(3)G20Mn5QT铸钢与Q345D热轧钢对接焊缝腐蚀疲劳性能研究。开展了G20Mn5QT铸钢与Q345D热轧钢对接焊缝试样在wt.3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳试验，应力比为-1，得到其腐蚀疲劳应力-寿命(S-N)曲线。分别对不同的应力幅值下腐蚀疲劳失效试样进行断口分析，得到其断口破坏形貌，在G20Mn5QT铸钢热影响区和焊接区断裂的试样中可见铸造缺陷和焊接缺陷，而Q345D热影响区断裂的试样中无明显的内部缺陷；断口中可见由不同水平面的疲劳源汇聚而成的疲劳沟线(台阶)；在瞬断区有明显的剪切唇。与其在空气中的疲劳破坏断口和疲劳失效机理进行对比，其疲劳性能有显著降低，且不存在疲劳极限。对于在G20Mn5QT铸钢母材热影响区和焊接区断裂的试样中，在较大应力幅值作用下，裂纹成核的主要原因是其表面附近分别存在内部铸造缺陷和焊接缺陷所引起的应力集中，在较小应力幅值作用下，裂纹成核的主要原因为氯离子侵蚀所引起的点蚀演化成不规则蚀坑形成应力集中。而Q345D热轧钢热影响区一侧断裂的试样的疲劳裂纹成核的主要原因为氯离子侵蚀引起的点蚀导致位错和应力集中。裂纹成核后腐蚀产物嵌入裂纹尖端会加速裂纹扩展，最终导致疲劳失效。
(4)基于三参数威布尔模型的铸钢及其对接焊接腐蚀疲劳寿命评估方法。采用基于三参数威布尔分布对G20Mn5QT铸钢母材及其与Q345D热轧钢对接焊缝的腐蚀疲劳试验结果进行应力-寿命(S-N)曲线的修正，得到不同失效概率下的S-N曲线表达式。采用概率权重矩法(PWM)求出威布尔参数的两个通解，其拟合结果接近，且曲线形式一致，无需进行复杂迭代过程，可以减少计算量。与Basquin表达式的拟合曲线进行对比，基于三参数威布尔模型S-N曲线的拟合精度更高，且曲线具备更好的弯曲形状，对评估其腐蚀疲劳寿命具有指导意义。