关于焊接材料扩散氢含量检测试验的讨论_刘全印.pdf

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1、DOI:10.13846/j.cnki.cn12-1070/tg.2011.04.02152·焊接质量控制与管理·焊接技术第40卷第4期2011年4月文章编号：1002－025X(2011)04-0052-04关于焊接材料扩散氢含量检测试验的讨论刘全印，畅保钢（中核集团西安核设备有限公司，陕西西安710021）摘要：扩散氢含量检测试验为评定碳钢或低合金钢焊材性能优劣的重要方法之一，在焊接材料标准中一般都有扩散氢含量指标的要求。在球罐、低温容器及核容器设备制造标准中，明确要求压力容器设备制造厂对焊接材料的扩散氢含量进行进厂复验。本文通过具体工程实际，介绍了影响

2、扩散氢含量检测值准确性的几个重要因素，建议相关标准中取消对扩散氢含量进厂复验的要求。关键词：焊接材料；扩散氢；影响因素；复验中图分类号：TG441.7文献标志码：B焊接时，液态金属中会吸收一定含量的氢，其油法、水银法、气相色谱法等。中一部分在熔池凝固过程中就已逸出，在熔池快速甘油法的测试装置和甘油的价格都不贵，试验费冷却后，来不及逸出的氢就保留到最终焊缝中。钢用较低，但其缺点是甘油的黏度较大，会存在细微的焊缝中，氢大多以原子或离子状态存在，这些半径氢气泡不易上浮的现象，另外，甘油的密度远小于水相对较小的原子或离子可以在晶格中进行扩散，一银密度，也会造成氢气泡

3、逸出困难，所以，甘油法测般称之为扩散氢；另一部分氢扩散到晶格缺陷、显得的扩散氢含量值远小于水银法测定的数值，相差达微裂纹和空隙处的氢会结合为分子状态，由于体积30％左右，对于氢含量较低的低氢型焊材，用甘油法变大而不能扩散，称为残余氢。一般来说，焊缝中就更难准确测定了。故一般认为甘油法不适用于低氢扩散氢占80%~90％，因此它对焊缝性能的影响大于焊材的扩散氢含量测定。残余氢。水银法：测试原理与甘油法一样，测试装置也相在焊接施工中，氢容易引起多种焊接缺陷，其近，特点是测氢介质为水银，其密度比甘油的大很中主要是冷裂纹。在焊缝存在焊接残余应力、母材多，氢气泡易上浮，

4、测量结果较甘油法准确。缺点为是高屈服强度材料马氏体、贝氏体和铁素体组织的汞蒸汽有毒，试验装置必须严格密封，以保证人身安情况下，扩散氢会导致焊缝或热影响区产生冷裂纹，全。由于该方法不利于环保，在欧美等国家，水银法由于氢的扩散聚集需要一定的时间，所以由于扩散已被禁止采用，如果在国外厂家采购焊材时，一般焊氢造成的裂纹有时也会延迟出现，因而氢对焊缝的材制造厂家都不接受水银法测试扩散氢含量。危害较大。气相色谱法：利用气相法测定扩散氢，速度快，为了测定焊缝中的氢含量，各国都制订了相应准确度高，但目前国内具备气相色谱法试验仪器的厂的标准，如我国的GB/T3965—1995

5、《熔敷金属中扩家不多。散氢测定方法》、美国AWSA4．3—1993《测定马氏各种方法试验的过程基本包括：试样的制备、试体、贝氏体、铁素体钢电弧焊焊缝金属中扩散氢含样的焊接、在规定时间内冷却、在规定时间内（分别量的标准方法》等。要求在60~120s）放入收集器收集扩散氢（收集72h）、氢含量的计算。1常用的扩散氢方法及特点一般来说，对同种焊条，水银法与气相色谱法测据测氢介质的不同，扩散氢的测定方法主要有甘出数据比较接近，而甘油法测出的结果与前两者差别较大。单位熔敷金属中测出的扩散氢量越多，则焊材收稿日期：2010-09-04质量越不好，其产生冷裂纹的可能性就越

6、大。WeldingTechnologyVol．40No．4Apr.2011·焊接质量控制与管理·53批次扩散氢检测值为3．6mL/100g，是按照标准要求2相关标准对扩散氢含量试验及复验的要求检测了4个试样的平均值。在我国GB/T5117—1995《碳钢焊条》、GB/T由于本公司不具备扩散氢试验的设备，按照技术5118—1995《低合金钢焊条》及美国焊接学会的标准条件要求，在国内某知名焊材厂和研究院分别进行了AWSA5．1—2004《手工电弧焊用碳钢焊条标准》、该批次焊条的扩散氢复验试验，试验结果分别为5．21AWSA5．5—2006《手工电弧焊用低合金钢焊

7、条标mL/100g和5．66mL/100g，也就是说，从数值上看，准》、AWSA5．17—1997《埋弧焊用碳钢焊丝焊剂标焊材的扩散氢含量复验结果为不合格。国外厂家试验准》、AWSA5．23—1997《埋弧焊用低合金钢焊丝焊和我方复验的试验条件和结果分别见表1、表2。剂标准》中，对焊材熔敷金属的扩散氢含量都有相应表1国外焊材厂家试验条件及结果的指标要求，供设计者结合工程实际选用，这是对焊试验试验焊接焊接扩散氢含量单个值扩散氢含量平均值标准方法条件环境/－1］－1］［mL·（100g）/［mL·（100g）材生产厂的要求。一般情况下，压力容器制造厂对AWSA4

8、．3165A，21℃，3．6，3．5，气相色谱法3．