氢对焊缝金属的作用及控制

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教学目的：了解氢对焊接造成的四种影响。掌握相关措施的原理，改善影响的种类。

重点：扩散与残余氢产生的缺陷及相关措施。       难点：不同情况的各种措施。

复习巩固：

1．熔渣与焊渣的区别是熔渣为液态，焊渣为             。

2．熔渣的三种作用是：机械保护、改善工艺性能与                 。

3．熔渣的物理性能有：密度、粘度、            、表面张力等。

4．一般情况下：立焊比平焊电流小          %；横焊比立焊小相同比例的电流。

5．熔渣的碱度公式：B1==                                          。

6．焊缝中的有害元素主要是：氢、             、氧、           和磷。

讲授新课：

一、氢的来源及形式：

1．来源：主要来自焊条           、焊剂、水分。

   注：母材与焊条表面的油污、铁锈等都是氢气的来源地。

2．H2的加热分解如下（形式）：

              H2==2H           H2=H+H   

   判断：温度越高，其H2分解越激烈。         （         ）

二、氢与熔池中金属的作用：

1．氢在铁中的溶解度随温度的升高而加大，如在1530度时，氢在固态铁中的溶解度是室温下的          倍左右。

2．当金属从固态转变为液态时，溶解度急剧上升。

   例如：氢在γ（液态）相中的溶解度大大高于在α（        ）相中的熔解度。

3．扩散氢与残余氢：能够在焊缝金属中自由扩散运动的氢称为扩散氢；不能继续扩散而残留在金属中的部分氢叫做            。

判断：残余氢是扩散氢的一部分。                      （       ）

       扩散氢含量，是指焊后立即进行测定所得的结果。   （       ）    

三、氢对焊接质量的影响：

1．造成氢脆性   金属因吸收氢而导致           （塑性、韧性）严重降低的现象叫做氢脆，即：氢脆性。         注：可以进行脱氢处理，恢复钢的力学性能。

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2．造成白点：当碳钢或合金钢焊缝中含氢量较高时，会在拉伸试件的断面出现光亮的脆性断裂圆点，称为          。

      判断：焊缝含氢量越大，白点出现的可能性越大。        （        ）

  注：关 于 白 点 的 缺 陷 可 以 通 过 热 处 理 工 艺 进 行 防 止。

3．产生气孔：焊缝中的氢气体形成气泡→产生空洞，即是气孔。

4．导致冷裂纹：氢是导致焊接接头在较低温度开裂的主要因素之一。

  判断：氢造成的冷裂纹，较低温度指300度左右。        （        ）

        焊接冷裂纹是危害最严重的焊接缺陷。            （        ）

★小结：氢对焊接质量的影响可以分为两种类型：一类是经过时效或热处理可以消除的，如氢脆、           ，称为暂态现象；另一类则是一旦出现即无法消除的，如：           、裂纹等，称为永久现象。

三、控制氢的措施：

1．焊材中氢的来源：烘焙（温度、时间）。例如：碱性焊条的烘干，200度左右，保温         小时。

2．清除铁锈、油渣、吸附水等。例如：开坡口的铁锈。注：可以采用镀铜的方法在相关焊丝的应用中。

3．进行冶金处理：药皮中加入            或MnO2等元素。

4．控制参数（三种）：

A、焊接电流增加，则氢的含量          。注：减小焊接电流。

B、气保焊使氢气含量减小（熔滴过渡变为喷射过渡）。

C、电流的种类及极性：用交流焊接时，氢原子量比用直流时       （高、低）；

用直流正极性（焊件用正极）时比反极性时焊缝含氢量        （高、低）。

注：用        （交、直）流焊接时，不存在正、反极性的问题。

5．焊后热处理：焊后对焊件进行加热可使              （扩散、残余）氢排出。

  判断：扩散氢变为残余氢后，加热是无法消除的。              （        ）

  注：脱 氢 处 理 要 在 焊            （后、中） 立 即 进 行。

★小结：在上述措施中，控制氢和          的来源是最重要的。

课后作业：写 出 氢 对 焊 接 质 量 的 影 响 的 种 类 及 相 关 措施？