氢损伤是一种普遍存在于石油化工、航空航天、海洋工程、储氢材料、核能开发等领域结构材料中的氢腐蚀现象,常常导致材料力学性能失效或突发性脆性断裂。随着目前海洋资源开发和海洋军事对材料强度、耐蚀性能要求的不断提高,高强材料氢脆敏感性高的问题成为限制海洋用钢及其焊接构件广泛应用的关键因素。因此,找到一种实用、高效、绿色的抑制氢损伤,降低高强构件氢脆敏感性的方法具有重要意义。基于前期探索发现少量抗渗氢剂能有效抑制酸性环境和拉应力对10CrSiNiCu钢氢渗透行为和力学性能下降的毒化作用,本文进一步利用氢渗透实验、力学性能实验、电化学充氢以及静态充氢等实验方法从多方面对抗渗氢剂抑制钢在酸性3.5%NaCl溶液中的氢渗透、氢致裂纹等氢损伤行为以及氢致塑性损失的作用进行了验证,并有效结合化学、电化学、XPS和形貌表征等测试技术对抗渗氢剂抑制氢渗透作用机理及其催化析氢脱附效应进行了深入分析。结果表明:添加适量抗渗氢剂可有效降低1OCrSiNiCu钢在酸性充氢溶液中的渗氢电流密度,使表面及内部可扩散氢浓度降低,明显改善充氢表面氢鼓泡、截面氢致裂纹以及氢致塑性下降等行为。这主要来源于添加适宜浓度抗渗氢剂(1000～1250 ppm)条件下,X离子优先水解并在钢表面均匀沉积。一方面,X沉积物有效覆盖钢表面阴极反应活性位点,降低表面能,减少表面氢富集、渗透通道;同时,X元素外层电子结构中丰富的d/f电子和充足的d/f轨道有利于钢表面电子迁移和共享,使X产物沉积表面阴极析氢活性增强,促进表面形成富H的“X-H活性空间”以及Hads “复合-脱附”过程,使钢表面阴极析氢反应产生的有限Hads迅速被催化“复合-脱附-逸出”,于是静态充氢钢表面出现快速氢气泡脱附逸出现象,释放氢气量也大幅度增加,从而使表面可扩散氢原子浓度降低,渗透氢含量显著减少,充氢表面氢损伤程度也得到明显改善。但同时X元素的阴极去极化作用也会提高阴极析氢反应速率。因此当添加剂浓度过高(≥1500 ppm)时,X元素催化表面Hads “复合-脱附”效应占主导,会极大地促进阴极析氢反应,导致钢表面局部腐蚀加重和氢损伤敏感性升高。