自由女神像由著名的法國藝術(shù)家Frédérick Auguste Bartholdi設(shè)計和創(chuàng)作，由Gustave Eiffel進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。它采用了當時最先進的技術(shù)建造，是法國人民贈送給美國人民的禮物。

這座雕像高46米，原始結(jié)構(gòu)為一個中央塔架，二級框架和支架構(gòu)成的鍛鐵向框架。中央支撐塔有四條交叉支撐腿，雙螺旋樓梯通過其中心向上延伸。二級鐵框架將1850個熟鐵支架連接到中央塔架上。支架支撐著銅板并允許一定的位移。大約1,500個U形銅鞍座將支架連接到厚2.4毫米、重達73噸的銅制外殼上。這種充滿靈感的結(jié)構(gòu)設(shè)計使得外殼能夠膨脹伸縮，避免因冷熱和刮風而開裂。

當不同的金屬連接在一起時，可能會發(fā)生電偶腐蝕。當這樣一對 “電偶”暴露于潮氣、鹽和污染物等電解質(zhì)中，較穩(wěn)定的那個金屬將被保護，而另一個金屬將加速腐蝕。兩種金屬之間的表面積差異越大，腐蝕速度就越快。在鹽水環(huán)境中，銅比鐵更穩(wěn)定，因此雕像的設(shè)計蘊含著潛在的嚴重腐蝕問題。

埃菲爾和他的結(jié)構(gòu)工程師Maurice Koechlin了解并預料到了這個問題，并使用紫膠浸漬的石棉墊將金屬隔離，防止接觸。他們認為，日后仔細檢查即可發(fā)現(xiàn)任何腐蝕跡象并及時處理。然而，隨著時間的推移，結(jié)構(gòu)和設(shè)計發(fā)生變化，比所預期的更多的水進入了結(jié)構(gòu)。所以，內(nèi)部被涂上了煤焦油，試圖來密封接縫。由于石棉墊損壞，支撐結(jié)構(gòu)中的二級框架和大部分雕塑的支架在1938年前已被更換。在1984-1986年，雕像進行了翻新。翻新之前的這些年，出于修整和保護的目的，其內(nèi)部至少被噴涂了十次。1980年，雕像被政治抗議者攀爬，之后進行仔細檢查時發(fā)現(xiàn)，銅外皮和結(jié)構(gòu)支撐受損的程度，已經(jīng)需要進行大規(guī)模的重建和修復。

鐵支架發(fā)生了嚴重腐蝕，銹蝕擴大并且損壞了銅板，幾乎全部需要更換。之所以選擇更換為含鉬316L不銹鋼，是因為它在海洋環(huán)境中具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，并且在這種環(huán)境中316L不銹鋼與銅之間的電偶腐蝕效應(yīng)最小。這一選材的另一個優(yōu)點是316L不銹鋼和銅的熱膨脹系數(shù)相同，消除了由于溫度變化引起的機械應(yīng)力。采用特氟龍Teflon®將兩種金屬彼此隔開，來作為額外的保護措施，即使發(fā)生電偶腐蝕的風險很低。

二級框架也出現(xiàn)了嚴重的損壞。修復團隊將大部分受損的框架更換成新的、采用高耐腐蝕性的含鉬雙相不銹鋼（UNS S32550）制成的高強度二級框架。新的框架連接到中央塔架并支撐316L不銹鋼支架。剩下的原始二級框架經(jīng)清潔并涂上鋅底漆和環(huán)氧樹脂面漆，這些涂層保護其免受腐蝕，并將鐵與不銹鋼隔開，防止相互接觸。圓形樓梯踏板、緊急電梯部件以及重新設(shè)計的底座樓梯也都更換為316不銹鋼材料。

從中央塔架向上看，可以看到為支撐雕像外觀而建造的獨特結(jié)構(gòu)的復雜細節(jié)。

©Mike Renlund

自由女神像引人注目的修復工程完工后，自由女神現(xiàn)在已經(jīng)進入她的第二世紀。而因為有了含鉬不銹鋼，她將繼續(xù)守護著紐約港，歡迎著八方來賓，邁向她的第三世紀。

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