耐候钢(WeatheringSteel),也称作耐大气腐蚀钢,其在大气环境下具有优秀的耐腐蚀性,是属于低合金高强度钢的一种。耐候钢是通过降低碳含量,添加少量合金元素,使其在金属基体表面上形成致密和附着性很强的保护锈层。外表的保护锈层能阻碍锈蚀进一步往里扩散和发展,以保护锈层下的基体,减缓腐蚀速率,从而提高钢材的耐大气腐蚀性能。本文主要针对耐候钢腐蚀后疲劳性能开展试验研究,以获得耐候钢的疲劳性能,并加入焊接试件与普通钢做对比,为耐候钢裸露使用的提供数据支持。论文首先设计并实施对乙酸盐雾循环试验的标定试验,观察试件腐蚀后的形貌。通过与自然大气腐蚀结果的对比,计算乙酸盐雾循环试验的加速性,并利用灰色关联法获得乙酸盐雾循环试验与大气腐蚀试验的相关性。根据标定试验结果设计并实施了对Q355NHD耐候钢及其焊接试件的加速腐蚀和疲劳试验,并与Q345qD普通钢试件进行对比。详细阐述了试件制备。并介绍了试件的疲劳试验结果及其断口形态。研究表明,经加速腐蚀试验的免涂装耐候钢的疲劳性能有所降低,但仍满足桥梁用钢母材及对接焊缝的疲劳设计要求。根据试验数据拟合试件的应力-疲劳寿命(S-N)曲线,包括Basquin模型以及三参数模型。利用极大似然估计计算存活率-应力-疲劳寿命(P-S-N)曲线,获得存活率分别为90%和95%的P-S-N曲线,并计算指定置信水平下的置信水平-存活率-应力-疲劳寿命(γ-P-S-N)曲线。利用ANSYS nCode Designlife软件对疲劳试验结果进行分析计算,模拟计算所得疲劳寿命的计算结果在高应力水平下与中值S-N曲线符合良好。最后,实施了耐候钢表面涂装以及普通钢表面涂装的室内加速腐蚀对比试验,并通过定期观察两者腐蚀后的宏观形貌,比较涂装的保护效果。结果表明,耐候钢表面的涂装耐久性比普通钢表面的涂装耐久性更好。