实验原理就不用多说了,这也是我们实验室比较简单的一个实验设备了。
设备:
测氢仪 1 台
集气管 12个
交流电焊机 1台
直流电焊机(或整流器)
1台
试件夹具 1个
烘箱(0~450°) 1台
吹风机、钳子、榔头、丙酮、乙醚、酒精等
试件
低碳钢板
35块
焊条 ф4mm或
ф3.2mm结422焊条 25根
H的扩散系数D为
由于扩散氢的量很少(每100克金属中最多含有几十ML),通常采用气体液法把扩散氢收集到一个密闭的集气管内量测。
由金属表面扩散逸出的微小氢气光必须通过收集介质浮升到集气管顶部,为使氢气泡通过介质时不至于对量测的氢有扬影响,必须要求收集的介质具的一定的物理和化学性能,这些要求是:对氢气的溶解度较小,具有低的蒸气压力,化学稳定性好,对人体无害和液体的低粘度值。
目前试验用的介质一般有甘油、石腊油、酒精、水银20molK2CO3以及硅油等。甘油虽然有缺点,但其它条件基本上符合要求,并且甘油法的操作也较简单,所以在我国和日本甘油法获得广泛应用。现在国际焊接学会(IIW)和国阳标准组织(ISO)亦规定用水银作为收集介质。
实验过程最好2个人一起,一个人实验,一个人控制夹具,互相配合,记得都要带好防护罩哦!
1.焊接
将试件及引弧收弧板放在试件夹具台上进行焊接.焊接过程中尽可能采用短弧焊,绝不允许中间灭弧,以免出现弧坑。如发生灭弧,则该试件作作废。
2.水泠
停焊后5s内立即将试件投入0~20°C的水中急冷并摆动试件,避免局部温度过高,10s以后取出。
3.清洗
试件从水中取出以后,迅速清除焊渣及其它脏物,然后铁锤敲断引弧板和收弧板,把中间的一段试件擦干并用酒精去水、乙醚去油。
4.吹干和放入气体收集器
将去水和除油的试件擦净并吹干(注意吹干时一定要用冷风,以免焊缝中氢的逸出)。把试件立即放入气体收集器内。
试件从焊完到放入气体收集器的全部操作过程,要求在60内完成。试件在45恒温下入放置24h,便可认为扩散氢已大致词全部逸出。根据集气管中甘油液面的刻度,就可以读出扩散氢体积。
再根据以下公式:
[H]标准大气压下100g熔敷金属中析出的扩散氢含量;
V—集气管中收集的扩散氢气体量(mL);
P0—标准大气压(760mm汞柱);
P—试验环境大气压(汞柱高);
T0—标准大气的温度(273K);
T—集气管内的温度(K);
G0—试件原始重量(g);
G1—试件焊后手工艺重量(g)。
算出100g熔敷金属中析出的扩散氢的含量。
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