在金属焊缝中,氢主要以H、H+或H-形式存在,与焊缝金属形成间隙固溶体。其中,一部分氢在焊缝金属的晶格中自由扩散,成为扩散氢剩余部分则扩散聚集在晶格缺陷、显微裂纹和非金属夹杂物边缘的空隙中,结合为分子,形成残余氢。氢对结构钢的危害主要体现在两个方面:暂态性和永久性。暂态性危害如氢脆和氢白点,这类现象在经过时效处理或热处理之后可以消失。氢脆现象具有以下特征:只出现在-60~60℃的温度范围内在一定载荷下,破坏过程与应变速率具有延迟特征与氢在金属中固溶的程度及是否形成氢化物无关低于100K(-173℃)时,塑性反而开始恢复,并不再有氢脆出现。永久性危害如气孔和冷裂纹,一旦产生则不能消除,且危害性严重。在测定熔敷金属中扩散氢含量的标准中,包括甘油置换法、气相色谱法及水银置换法。当用甘油置换法测定的熔敷金属中的扩散氢含量小于2mL/100g时,必须使用气相色谱法测定。甘油置换法、气相色谱法适用于手工电弧焊、埋弧焊及气体保护焊,而水银置换法仅适用于手工电弧焊。在焊接低碳钢和低合金高强度钢时,焊缝熔敷金属中扩散氢含量是产生延迟裂缝的主要因素之一,因此测定并控制焊条熔敷金属中扩散氢含量是必要的。
在工业领域,甘油法扩散氢测定仪被广泛应用于焊接行业、焊条厂、密闭容器生产厂、实验室以及检测研究所。该仪器通过恒温收集的方法,精确测定熔敷金属中扩散氢含量,从而帮助确保焊接质量和产品安全。
在焊接过程中,正确地控制和测定扩散氢含量对于预防氢脆、氢白点、气孔和冷裂纹等缺陷至关重要。通过使用甘油法扩散氢测定仪,可以在早期阶段识别和控制潜在的问题,从而提高产品质量,确保设备和结构的安全性。在焊接行业,尤其是对于对强度和韧性有严格要求的低碳钢和低合金高强度钢,精确的氢含量控制成为保证焊接接头性能的关键步骤。因此,甘油法扩散氢测定仪在焊接过程中扮演着不可或缺的角色,为焊接质量提供了有力的保障。