随着我国大跨度钢结构桥梁的推广,桥梁耐候钢因其优良的耐大气腐蚀性能在桥梁建设领域呈现出良好的发展前景。桥梁结构件中焊接、铆接等连接方式的大量使用,使得桥梁耐候钢缝隙腐蚀的发生非常广泛,成为桥梁构件的薄弱部位,由于缝隙位置的隐蔽性进一步增加了钢桥的安全隐患。目前针对耐候钢在不同腐蚀性大气环境中的缝隙腐蚀机理还缺乏足够的认识,尤其干湿交替环境下缝隙腐蚀研究鲜有报道。干湿交替加速腐蚀方法是对下雨和光照的真实大气腐蚀环境的模拟,因此研究含缝隙试样的缝隙内、外和无缝隙试样的不同腐蚀行为,以及在干湿交替环境下缝隙腐蚀机理,对桥梁结构件的腐蚀与防护有着非常重要的意义。本文采用干湿交替循环腐蚀方法,分别模拟除冰盐、NaHSO₃及除冰盐+NaHSO₃交替作用等三种西北地区典型的腐蚀环境,通过扫描电镜（SEM）和激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）观察腐蚀形貌,并结合使用XRD和电化学工作站对锈层组成和电化学特性进行表征,得到以下结论:1.在除冰盐环境中,无缝隙试样在整个腐蚀周期中的腐蚀失重始终大于含缝隙试样的总腐蚀失重;无缝隙试样的锈层疏松多孔,腐蚀产物主要为α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、FeOCl、Fe₂O₃和Fe₃O₄,随着腐蚀时间的延长,不稳定的β-FeOOH和FeOCl含量逐渐增大,导致自腐蚀电位较小,锈层保护性较差;缝隙内外腐蚀产物与无缝隙的类似,但β-FeOOH和FeOCl含量较少,致密稳定的α-FeOOH、Fe₃O₄的含量较多,且缝隙外含量多于缝隙内,结合锈层的自腐蚀电位,三种锈层保护性顺序为:缝隙外>缝隙内>无缝隙。无缝隙和缝隙试样的腐蚀类型以全面腐蚀+点蚀为主,但缝隙内蚀坑的范围广而浅,无缝隙样的腐蚀程度>缝隙外试样>缝隙内试样。2.在NaHSO₃环境中,腐蚀液呈现较强的酸性。无缝隙试样的腐蚀失重始终大于缝隙试样的总失重;三种锈层腐蚀产物均由α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe₂O₃和Fe₃O₄构成,无缝隙试样中还原性强的γ-FeOOH含量不断增大,锈层稳定性下降;缝隙内外的腐蚀产物与无缝隙的相似,但致密结构的α-FeOOH和Fe₃O₄含量大小顺序为:缝隙外>缝隙内>无缝隙,因此自腐蚀电位缝隙外>缝隙内>无缝隙。三个位置的腐蚀类型均为全面腐蚀+点蚀,无缝隙试样蚀坑尺寸最大,容易向纵深发展,不易于稳定锈层的形成,缝隙试样的蚀坑尺寸相对较小,因此三种试样的腐蚀程度为:无缝隙试样>缝隙外试样>缝隙内试样。3.在除冰盐和NaHSO₃的协同作用环境中,腐蚀比较复杂。无缝隙试样的腐蚀失重始终高于缝隙试样的总失重;三种锈层腐蚀产物均由α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH、FeOCl、Fe₂O₃和Fe₃O₄构成,无缝隙试样的腐蚀产物以不稳定的β-FeOOH和FeOCl为主,锈层疏松容易脱落,且随着干湿循环的增加而增大,导致自腐蚀电位减小,锈层保护性较差;α-FeOOH和Fe₃O₄含量缝隙外>缝隙内>无缝隙,因此锈层的自腐蚀电位缝隙外>缝隙内>无缝隙;三种试样均为点蚀+全面腐蚀类型,但无缝试样腐蚀程度最大,缝隙内外腐蚀程度相对较轻。4.在干湿交替环境下缝隙腐蚀机理与浸泡环境的不同,不同环境中的干湿交替腐蚀也不相同。Cl^-会促进FeOCl→β-FeOOH转化,生成疏松多孔的锈层,保护性较差;SO₄^2-促进α-FeOOH的生成,锈层均匀致密,保护性增加。在液膜存在的湿阶段,Cl^-、SO₄^2-介质等向缝隙内有限扩散从而形成闭塞电池;在液膜蒸发的干阶段时,Cl^-、SO₄^2-向缝内扩散中止,缝隙内Cl^-、SO₄^2-浓度较低很难出现腐蚀自催化效应,缝内由于缺氧产物分解生成致密结构的Fe₃O₄,另一方面,湿周期腐蚀介质向缝隙内的扩散导致缝隙外Cl^-、SO₄^2-浓度降低,而使缝外腐蚀程度轻于无缝隙试样。除冰盐环境中Cl^-作用的点蚀现象明显,然而由于Cl^-的有限扩散,缝内点蚀不易纵深发展;工业大气环境下,无缝隙试样的纵向腐蚀趋势相对较大,不利于稳定锈层的形成;在两种环境协同作用下,受Cl^-和SO₄^2-的共同影响,腐蚀既有点蚀又有全面腐蚀。