烧结焊剂成分对埋弧焊焊缝金属扩散氢含量的影响分析测试

熔敷金属中扩散氢含量的测定宗杰;蒋志强【摘要】依据GB/T 3965-2012分别采用水银法和热导法对熔敷金属中的扩散氢含量进行了测定,对两种方法的测定结果进行了比较,并运用数理统计方法确定了两种方法测定结果之间的函数关系.结果表明:该两种方法均具有较高的测定精度,且两种方法的测定结果很相近,热导法的略小于水银法的;两种方法熔敷金属扩散氢含量测定结果的线性回归方程为y=1.0195x-0.1898,与y=x非常接近.%According to GB/T 3965 - 2012,the diffusible hydrogen content in deposited metals were determined by mercury method and thermal conductivity method respectively.The determination results by the two methods were compared,and the functional relationship between the determination results by the two methods was determined by using mathematical statistics method.The results show that both the two methods had high determination precision with similar determination results,and the determination results measured by thermal conductivity method were slightly smaller than those measured by mercury method.The linear regression equation between the determination results of diffusible hydrogen content in deposited metals measured by the two methods was y=1.0195x-0.1898 which was very close to y=x.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2017(053)012【总页数】3页(P879-881)【关键词】熔敷金属;扩散氢含量;水银法;热导法;数理统计;函数关系【作者】宗杰;蒋志强【作者单位】四川大西洋焊接材料股份有限公司检测所,自贡 643000;四川大西洋焊接材料股份有限公司检测所,自贡 643000【正文语种】中文【中图分类】TG406目前，常用的测氢方法主要有甘油法、水银法和色谱法。

在熔敷金属中进行扩散氢测定可以采用以下方法：
1.蒸汽相法（Steam Phase Method）：该方法通过将熔敷金属样品置于特定的温度下，使
含有水蒸气的气氛与样品接触。

水蒸气中的氢会扩散入样品中，随后可以使用氢传感器、质谱仪或导电检测器等设备来测量氢含量。

2.热解法（Thermal Desorption Method）：该方法利用高温热解技术将熔敷金属样品中的
吸附氢释放出来，并通过气相色谱仪等设备测量氢气的体积分数。

3.电化学法（Electrochemical Method）：该方法通过将熔敷金属样品作为电极，在一定的
电位下，利用氢在电极表面的反应来测定溶解在熔敷金属中的氢含量。

这种方法通常结合电化学循环伏安法或电化学交流阻抗法进行测量。

4.真空熔融法（Vacuum Fusion Method）：该方法将熔敷金属样品在真空条件下加热至高
温，使熔敷金属中的氢释放出来。

通过对抽取出的气体样品进行质谱分析，可以测定氢含量。

这些方法在熔敷金属中测定扩散氢时具有一定的应用，并根据不同的实验条件和设备可选用适合的方法。

需要注意的是，在使用这些方法时，应保证实验环境的严密性，避免外界氢的污染或干扰，以确保测量结果的准确性。

碍蕊试验研究C含量对2・25Cr-lMo-0.25V 埋弧焊焊缝金属性能的影响*2，缪兴平*2,楚成刚*2(1.四川西冶新材料股份有限公司,成都611730$2.四川省特种焊接材料研究开发工程实验室,成都611730)摘要：系统研究了C对2.25Cr-1MoB.25V埋弧焊焊缝金属常规力学性能及高温持久性能的影响，揭示了碳化物对高温持久性能的关键作用。

盘圆的热处理脱碳过程能够使焊丝及熔的/约20%,而其元素未发生改变"/,2.25Cr-1Mo-0.25V埋弧焊焊缝表度降低，塑韧性提高、小的特点。

在540D试验温度和210MPa持久应力下，低C焊缝金属的高温持久断裂时间仅为587h,比正常焊缝的939h缩短了30%,不能"900h的技术。

低C焊缝中碳化物的析度、均显正常焊缝。

物作为高温持久试验过程中阻止晶界和的物，焊缝的高温性能的关键。

在2.25Cr-1MoB.25V 埋弧焊焊材进行设及产验过程中，控焊丝及熔C含量，/过低。

关键词：2.25C5M0O25V钢；埋弧焊；；；化物中图分类号：TG4230前言"加应器加氢裂的关键设，长行温、、临，设，制造难度大，制造的志之一。

加改进型铮钳钢(2.25Cr-1Mo-0.25V)是加应器主流材质。

通过V-NY元素添加，钢材的强度与2.25CrBMo 进一步提高，高温性能改进，有少反应器结构壁厚，并进一步提能力[1]o2.25Cr-1Mo-0.25V钢的埋弧焊材研发需要同时下技术要求:①良好的焊接性及稳定陷能力。

②超高焊缝纯净度，P，As，Sn，SY等痕量元素受控。

③热处理下，焊缝时具备高度高韧性特征，温拉伸性能、低温冲击韧性、高温拉伸性能、高温性能、性能。

焊材发难度高，导在反应器设计、、制造产化的背景下，配套焊材长期依进口[2]o 如何使2.25CrBMo-0.25V埋弧焊焊缝金属同时具度高韧性特征，是焊材设业和用户单位收稿日期：2020-10-23基金项目：四川省科技计划项目(2014GZ116)；四丿"省重点技术创新专项(2016CD00108)。

第一章专业基础综合实验专业基础综合实验是一种验证性实验，其目的主要是通过验证性实验来加深对《材料成型工艺》、《弧焊电源》、《焊接结构》等专业课课堂讲授理论的理解，为学好这些专业课奠定基础。

《材料成型工艺》、《弧焊电源》、《焊接结构》等专业课的基本实验有：弧焊电源的构造及外特性测定实验、弧焊电源动特性测定实验、电弧实验、熔化极气电焊熔滴过渡形式及其影响因素实验、焊缝成形规律实验、板条边缘堆焊时的弯曲变形实验、盲孔法测定焊接残余应力实验、模拟焊接接头工作应力分布实验等。

由于学时的限制，更重要的是为培养学生解决实际问题的能力，要进行工程实践性很强的金属焊接性及焊接工艺评定综合实验。

因此，本章仅做下列实验：弧焊电源的构造及外特性的测定实验、焊缝成形规律实验。

一、弧焊电源的构造及外特性的测定实验（一）、交流电焊机1、实验目的1）认识交流焊接变压器（三种型号）的一般构造及特点。

2）测定BX－500电焊机的外特性曲线及调节特性。

3）研究BX－500焊机次级回路各部分压降的变化规律。

4）掌握交流焊机的使用及外特性的测试方法。

2、实验所需设备及仪表1）设备：①焊机BX－500 一台②焊机BX3－300 一台③焊机BX1－330 一台④电阻箱二只⑤短路开关一只2）仪表①交流（钳形）电流表（0－1000A）一块②交流电压表（0－100V）三块③辅助工具一套及导线若干。

3、实验步骤1）各种型号焊机的认识①观察和熟悉焊机外形，记录名牌数据；②打开机壳，观察焊机内部结构；③了解各台焊机各部分的作用，分析各类焊机的结构特点。

2）BX－500电焊机外特性的测定：①按图1和图2接线：②焊机空载试验将短路开关打开，电阻箱所有闸刀打开，使焊机空载，然后接通电源，测量气隙，从大、中、小位置的空载电压，并记录。

③将电焊机调在中规范位置上，然后从空载开始逐个合上电阻箱闸刀开关，记录每次电流及电压值，最后拉开电阻箱闸刀，闭合短路开关，测量并记录电流、电压用同样的方法，将焊机调整在大规范及小规范，分别测试并记录。

一、实验目的1、了解手工电弧焊时影响焊缝金属中扩散氢含量的因素；2、掌握甘油法测定扩散氢的方法；3、了解焊缝金属中扩散氢测定的其他方法。

二、实验装置及实验材料1、KQ-3型测氢仪1台2、集气管12根3、交流电焊机BX3-300型1台4、直流电焊机ZX7-160型1台5、试件夹具1个6、远红外电焊条烘干箱1台7、吹风机、钳子、榔头、钢丝刷、瓷盘、绒布、丙酮、乙谜、酒精、秒表等8、试件低碳钢板130×20×（10～12）引收弧板40×20×（10～12）9、焊条，自制焊条Φ4.0;J422Φ4.0;J507Φ4.0三、实验原理1、氢在焊缝金属中存在形式及危害在金属焊缝中，氢大部分是以H,H+或H-形式存在的，他们与焊缝金属形成间隙固溶体。

由于氢半径小，一部分氢在焊缝金属的晶格中自由扩散，而成为扩散氢。

剩余部分扩散聚集到晶格缺陷、显微裂纹和非金属夹杂物边缘的空隙中，结合为分子，而不能自由扩散，称之为残余氢。

氢对结构钢的主要危害由两个方面：I暂态性危害，这类现象在经过时效处理或热处理之后，可以消失。

如氢脆，氢白点。

氢脆现象与低温脆性相比有以下明显特征：⑴氢脆只出现在较窄的温度范围内（低合金高强钢约为-60～60℃），高于或低于这个温度范围都将恢复塑性。

⑵在一定载荷下，破坏过程与应变速率具有延迟特征，延迟的时长又与载荷大小有关。

⑶氢脆现象与氢在金属中固溶的程度及是否形成氢化物等无关。

⑷低于100K（-173℃）时塑性反而开始恢复，并不再有氢脆出现。

II永久性危害，这类现象一旦产生，则是不能消除的，且危害性是相当严重的，如气孔和冷裂纹。

2、氢的产生及来源由于焊接方法不同，导致氢向金属中溶解的途径也不相同。

对于手弧焊，氢主要以两个途径进入焊缝金属中。

⑴氢通过气相与液相金属的界面以原子或质子的形式被吸附后溶入金属中。

⑵氢是通过熔渣层以扩散形式溶入金属中。

焊接时，氢主要来源于焊接材料中的水分，含氢物质，电弧周围空气中的水蒸气和母材坡口表面上的铁锈油污等杂质。

多丝埋弧焊烧结焊剂研究综述目录摘要 (1)第一章绪论选题背景及意义 (1)第二章对丝埋弧焊 (2)2.1 前言 (2)2.2 埋弧焊现状 (2)2.3 对丝埋弧焊的点 (3)第三章烧结焊剂 (3)3.1 前言 (3)3.2 埋弧焊剂国内外现有系 (3)3.3 烧结焊剂优点 (4)第四章烧结焊剂不同化学成分对其焊缝的影响 (5)4.1 前言 (5)4.2 Mg0 对焊缝工艺性能及冶金性能的影响 (5)4.3 CaF2 对焊缝工艺性能及冶金性能的影响 (5)4.4 A12O3 对焊缝工艺性能及冶金性能的影响 (5)4.5 SiO2 对焊缝工艺性能及冶金性能的影响 (5)4.6 CaCO3 对焊缝工艺性能及冶金性能的影响 (6)4.7 CaSiO3对焊缝工艺性能及冶金性能的影响 (6)第五章化学元素对焊缝组织的影响 (6)5.1 Mn对焊缝组织的影响 (6)5.2 Si对焊缝组织的影响 (6)5.3 B对焊缝组织的影响 (7)5.4 Ti对焊缝组织的影响 (7)5.5 O对焊缝组织的影响 (7)5.6 S、P对焊缝组织的影响 (7)第六章碱度对焊缝的影响 (7)第七章稀土元素的影响 (9)第八章焊剂颗粒大小对焊缝的影响 (9)结论与展望 (9)参考资料 (10)多丝埋弧焊烧结焊剂研究综述摘要：在中国烧结焊剂日趋成熟，多丝焊剂在当下还并不成熟仍处于研究中，通过一些文献本文综合了各化学成分及合金元素不同成分对焊缝工艺性能及冶金性能的影响。

主要是化学成分Mg0 、CaF2、A12O3、SiO2、CaCO3、CaSiO3;化学元素Ｍn、S、B、Ti、O、S、P等对焊缝的工艺性能及冶金性能的应能的影响。

由于社会的高速化发展，提高质量和效率是人们亘古不变的话题，焊剂也必然朝着高强化、高韧化、高效化发展。

关键字：烧结焊剂多丝埋弧焊工艺性能冶金性能第一章绪论：选题背景及意义在这个科技信息的时代，新技术，新信息不断引领者我们的社会发展，新材料更是人们一直关注的对象，作为一名金属焊接专业的学生我希望在综合与自己专业知识相关的内容上再说一下我对新焊接材料的展望，埋弧焊广泛应用于钢结构、锅炉、压力容器、工程机械、管线、造船等方面。

工艺条件对熔敷金属中扩散氢影响的试验研究摘要：采用热导法对低氢型焊条进行了扩散氢含量检测，探讨了焊接热输入、焊材烘干条件、强度等级以及试件消氢处理等因素对焊条扩散氢含量的影响。

结果表明，随着热输入的增大，焊条扩散氢含量升高；碱性焊条在 400℃/1h 烘干工艺下，扩散氢含量最低；试件在650℃/1h条件下消氢效果更明显；随着焊条强度等级的升高，扩散氢含量降低。

关键词：扩散氢；热输入；烘干条件；消氢；强度等级引言氢不仅在焊缝中能够引起氢脆、白点和气孔，同时也是冷裂纹形成的三大因素之一。

氢的复杂性及危害性一直受到国内[1~5]外学者普遍的重视。

尤其是低温钢、高强钢焊接时，降低焊缝中氢含量已成为获得优质焊接接头的关键所在。

焊缝中的氢分为扩散氢和残余氢两种，其中扩散氢溶于金属晶格，具有自由扩散能力，在应力集中及组织的不均匀条件下极易诱发氢致裂纹，对焊接接头性能的危害极大。

因此，开发超低氢焊材、选择合理的焊接热输入、焊条烘干条件等措施[6~7]成为控制氢致裂纹的有效途径。

针对以上工艺因素如何影响扩散氢的分布，在实际生产中如何利用这些规律降低焊缝中扩散氢含量，则是需要我们具体研究和解决的问题。

对此，本文采用 GB/T3965-2012《熔敷金属中扩散氢测定方法》中规定的热导法，针对焊接热输入、焊条烘干条件、焊材强度等级以及试件消氢条件四个因素对焊缝中扩散氢的影响规律分别进行了试验研究，进而给出了实际生产中降低扩散氢的实用方法，为降低焊缝扩散氢含量、提高焊接质量提供理论依据。

1.试验方法及试验设备1.1 试验材料试验选用 GB/T3965-2012《熔敷金属中扩散氢测定方法》推荐的B型试件组合，由中心试板、引弧板、息弧板组成。

试块材质为Q345R。

试件尺寸：中心试块30mm×15mm×10mm，引弧板和息弧板 50mm×15mm×10mm。

所选用试块的成分及性能见表1。