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大口径薄壁精密钢管焊接过程

  • 发布时间:2020-07-22

实验结果表明,气相中的氢并不完全为分子态,且有相当数量的氢原子与质子等。结果表明,大口径薄壁精密钢管焊接过程中氢的溶解度比方根定律计算的溶解度值要高得多。氢气在氧化铝、氧化铝和氮氧化物中的溶解度曲线详见资料。其溶解度曲线与氢气在铁中有相似的特性。

结果表明:20#高精密大口径钢管合金元素对氢的溶解性影响较大,C、Si、Al等元素能显著降低氢在铁液中的溶解度;Nb、Ti、Zr、Nb及稀土元素对氢的溶解度有明显的改善作用。因为氧能减少大口径薄壁精密钢管对氢的吸附,所以它能有效地降低氢在铁液中的溶解度。

大口径薄壁精密钢管

在面心立方晶格的奥氏体钢中,氢的溶解度较高,而在体心立方晶格的珠光体钢中,氢的溶解度较低。2.大口径薄壁精密钢管焊缝金属内的氢气焊接时,熔池凝固而形成焊缝。由于大口径薄壁精密钢管熔池的迅速凝固和结晶,熔池内液体吸收的氢气无法逸出,而留在焊缝金属内。在焊接过程中,氢气呈H+和H+,与102*6大口径精密钢管焊缝金属形成间隙固溶体。

由于氢原子和离子的半径很小,它们可以自由地扩散到大口径薄壁精密钢管焊缝金属的晶格中,这就是所谓的氢扩散。氢分子在大口径薄壁精密钢管晶格缺陷、微裂纹或非金属夹杂物边缘的微小间隙中扩散而形成。因为氢分子半径大,不能自由扩散,所以这个氢的成分叫做氢。对像铁这样不形成稳定氢化物的金属,扩散氢约占总氢气总量的80%~90%。在大口径薄壁精密钢管焊接过程中,扩散氢对焊接接头性能的影响更大。

大口径薄壁精密钢管焊接过程中金属中的氢气含量随焊接后的时间而变化。随着焊接时间的延长,扩散氢含量降低,残余氢含量也随之增加,但精密的大口径碳钢管焊缝中氢含量降低。其原因在于氢气的扩散运动,使得一部分扩散氢从焊接处逸出,而另一部分变成了氢。为获得准确的氢气含量数据,许多国家建立了测定扩散氢的标准。

大口径薄壁精密钢管

测定氢的方法主要有:水银法、甘油法、气相色谱法和液排法。熔敷金属扩散氢含量是指大口径薄壁精密钢管试样焊接后,立即冷却,按标准规定的方法,测定并转换为标准状态下的氢气含量。在真空室中加热到650℃,可测定样品的残余氢含量。

不同的碳钢优质大口径精密无缝管焊接方法焊接时熔敷金属中的氢含量见资料表。软钢和焊丝的氢含量很低,一般在0.2~0.5mL/100g左右。实际上,任何一种焊接方法都能使金属氢化。在大口径薄壁精密钢管电弧焊中,扩散氢含量最小,只有低氢焊条。

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