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焊接中氫是如何產生的

發布時間:2022-06-11 11:31:29

❶ 氫元素對焊縫的危害有哪些

在焊縫中形成氣孔。2產生內應力,導致顯微裂紋。3氫脆性。4冷裂紋。5氫白點版。
具體權是:氫脆性。氫脆(或稱氫損傷)是指它的器壁受到氫的侵蝕,造成材料塑性和強度降低,並因此而導致的開裂或延遲性的脆性壞。焊接過程中的濕氣在高溫下被還原而生成氫,並溶解在液體金屬中。高溫高壓的氫對鋼的損傷主要是因為氫以原子狀滲入金屬內,並在金屬內部再結合成分子,產生很高的壓力,嚴重時會導致表面鼓包或皺折;氫與鋼中的碳結合

❷ 焊前消氫原理

氫,容易導致冷裂紋。氫一般是來自焊接區域的水分油污等雜質,所以在焊前要清洗、打磨、預熱,把這些雜質清除。

焊接後消氫處理的原理是什麼?
焊後消氫處理,是指在焊接完成以後,焊縫尚未冷卻至100℃以下時,進行的低溫熱處理。一般規范為加熱到200~350℃,保溫2-6小時。
焊後消氫處理的主要作用是加快焊縫及熱影響區中氫的逸出,對於防止低合金鋼焊接時產生焊接裂紋的效果極為顯著。這個溫度是通過大量實驗確定的,馬氏體組織下轉變溫度都一樣,也不是所有鋼種都能產生馬氏體組織,珠光體鋼如低碳鋼、低合金鋼是等難以淬火鋼是不能產生馬氏體組織的。
(1)焊前預熱
①對於不同的鋼材、板厚、節點形式、拘束度、擴散氫含量、焊接熱輸入條件下焊前預熱溫度的要求,應符合技術規范的規定。對於屈服強度等級超過345MPa的鋼材,其預熱、層間溫度應按鋼廠提供的指導參數,或由施工企業通過焊接性試驗和焊接工藝評定加以確定。
②對焊前預熱及層問溫度的檢測和控制,工廠焊接時宜用電加熱板、大號氣焊、割槍或專用噴槍加熱;工地安裝焊接宜用火焰加熱器加熱。測溫器具宜採用表面測溫儀。
③預熱時的加熱區域應在焊接坡口兩側,寬度各為焊件施焊處厚度的2倍以上,且不小於100mm。測溫時間應在火焰加熱器移開以後,測溫點應在離電弧經過前的焊接點處各方向至少75mm處,必要時應在焊件反面測溫。
(2)焊後消氫處理
①焊後消氫處理應在焊縫完成後立即進行。
②消氫熱處理加熱溫度應達到200—250。C,在此溫度下保溫時間依據構件板厚而定,應為每25ram板厚0.5h,且不小於1h,然後使之緩慢冷卻至常溫。
③消氫熱處理的加熱方法及測溫方法與預熱相同。
④調質鋼的預熱溫度、層間溫度控制范圍應按鋼廠提供的指導性參數進行,並應優先採用控制擴散氫含量的方法來防止延遲裂紋產生。
⑤對於屈服強度等級高於345MPa的鋼材,應通過焊接性試驗確定焊後消氫處理的要求和相應的加熱條件。

❸ 焊接過程中氫氣起到了哪些作用

純氫氣原則上不適合用作焊接的保護氣,氫元素對於焊縫來說完全是一種有害氣體,氫氣孔、氫致裂紋,以及產生白口、脆性斷裂、降低沖擊韌性等;
不過在部分等離子焊接時,為了改變氣體的特性,有時需要在氬氣中混合入氫氣,但是一般不會超過10%;
另外在等離子切割時,特別是厚板切割時,也會在氮氣或氬氣中混入不超過50%的氫氣。
市場上能買到的一般都是99.9的吧,其他的就不清楚了。

❹ 焊接中氫氣孔,冷裂紋

氫氣孔是指在焊縫冷卻的過程中,由於氫原子的擴散、積聚形成的孔。
冷裂紋是在焊縫金屬低於相變溫度時出現的裂紋。

❺ 氫氣為什麼會在焊縫里聚集

氫氣 (H₂) 最早與16世紀初被人工合成,當時使用的方法是將金屬置於強酸中。1766–81年,亨利·卡文迪許發現氫氣是一種與以往所發現氣體不同的另一種氣體[2] ,在燃燒時產生水,這一性質也決定了拉丁語 「hydrogenium」 這個名字(「生成水的物質」之意)。常溫常壓下,氫氣是一種極易燃燒,無色透明、無臭無味的氣體。

1766年由卡文迪許(H.Cavendish)在英國發現。
在化學史上,人們把氫元素的發現與「發現和證明了水是氫和氧的化合物而非元素」這兩項重大成就,主要歸功於英國化學家和物理學家卡文迪許(Cavendish,H.1731-1810)。
在化學史上,有一個與這些論文稿有關的有趣的故事。卡文迪許1785年做過一個實驗,他將電火花通過尋常空氣和氧氣的混合體,想把其中的氮全部氧化掉,產生的二氧化氮用苛性鉀吸收。實驗做了三個星期,最後殘留下一小氣泡不能被氧化。他的實驗記錄保存在留下的文稿中,後面寫道:「空氣中的濁氣不是單一的物質(氮氣),還有一種不與脫燃素空氣(氧)化合的濁氣,總量不超過全部空氣的1/12.一百多年後,1892年,英國劍橋大學的物理學家瑞利(Ragleigh,L.1842-1919)測定氮的密度時,發現從空氣得來的氮比從氨氧化分解產生的氮每升重0.0064克,百思不得其解。化學家萊姆塞(Ramsay,W.1852-1916)認為來自空氣的氮氣裡面能含有一種較重的未知氣體。這時,化學教授杜瓦(Duvel,J.1842-1923)向他們提到劍橋大學的老前輩卡文迪許的上述實驗和小氣泡之謎。他們立即把卡文迪許的科學資料借來閱讀,瑞利重復了卡文迪許當年的實驗,很快得到了小氣泡。萊姆塞設計了一個新的實驗,除去空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氧氣和氮氣後,也得到了這種氣體,密度比氮氣大,用分光鏡檢查後,肯定這是一種新的元素,取名氬。這樣,卡文迪許當年的工作在1894年元素氬的發現中起了重要作用。從這個故事可看出卡文迪許嚴謹的科研作風和他對化學的重大貢獻。1871年,劍橋大學建立了一座物理實驗室,以卡文迪許的名字命名,這就是著名的卡文迪許實驗室,它在幾十年內,一直是世界現代物理學的一個重要研究中心。
在18世紀末以前,曾經有不少人做過製取氫氣的實驗,所以實際上很難說是誰發現了氫,即使公認對氫的發現和研究有過很大貢獻的卡文迪許本人也認為氫的發現不只是他的功勞。早在16世紀,瑞士著名醫生帕拉塞斯就描述過鐵屑與酸接觸時有一種氣體產生;17世紀時,比利時著名的醫療化學派學者海爾蒙特(van Helmont,J.B.1579-1644)曾偶然接觸過這種氣體,但沒有把它離析、收集起來;波義耳雖偶然收集過這種氣體,但並未進行研究。他們只知道它可燃,此外就很少了解;1700年,法國葯劑師勒梅里(Lemery,N.1645-1715)在巴黎科學院的《報告》上也提到過它。
但是,最早把氫氣收集起來,並對它的性質仔細加以研究的是卡文迪許。
1766年卡文迪許向英國皇家學會提交了一篇研究報告《人造空氣實驗》,講了他用鐵、鋅等與稀硫酸、稀鹽酸作用製得「易燃空氣」(即氫氣),並用普利斯特里發明的排水集氣法把它收集起來,進行研究。他發現一定量的某種金屬分別與足量的各種酸作用,所產生的這種氣體的量是固定的,與酸的種類、濃度都無關。他還發現氫氣與空氣混合後點燃會發生爆炸;又發現氫氣與氧氣化合生成水,從而認識到這種氣體和其它已知的各種氣體都不同。但是,由於他是燃素說的虔誠信徒,按照他的理解:這種氣體燃燒起來這么猛烈,一定富含燃素;硫磺燃燒後成為硫酸,那麼硫酸中是沒有燃素的;而按照燃素說金屬也是含燃素的。所以他認為這種氣體是從金屬中分解出來的,而不是來自酸中。他設想金屬在酸中溶解時,「它們所含的燃素便釋放出來,形成了這種可燃空氣」。他甚至曾一度設想氫氣就是燃素,這種推測很快就得以當時的一些傑出化學家舍勒、基爾萬(Kirwan,R.1735-1812)等的贊同。由於把氫氣充到氣球中,氣球便會徐徐上升,這種現象當時曾被一些燃素學說的信奉者們用來作為他們「論證」燃素具有負重量的根據。但卡文迪許究竟是一位非凡的科學家,後來他弄清楚了氣球在空氣中所受浮力問題,通過精確研究,證明氫氣是有重量的,只是比空氣輕很多。他是這樣做實驗的:先把金屬和裝有酸的燒瓶稱重,然後將金屬投入酸中,用排水集氣法收集氫氣並測體積,再稱量反應後燒瓶及內裝物的總量。這樣他確定了氫氣的比重只是空氣的9%.但這些化學家仍不肯輕易放棄舊說,鑒於氫氣燃燒後會產生水,於是他們改說氫氣是燃素和水的化合物。
水的合成否定了水是元素的錯誤觀念,在古希臘:恩培多克勒提出,宇宙間只存在火、氣、水、土四種元素,它們組成萬物。從那時起直到18世紀70年代,人們一直認為水是一種元素。1781年,普利斯特里將氫氣和空氣放在閉口玻璃瓶中,用電火花引爆,發現瓶的內壁有露珠出現。同年卡文迪許也用不同比例的氫氣與空氣的混合物反復進行這項實驗,確認這種露滴是純凈的水,表明氫是水的一種成分。這時氧氣也已發現,卡文迪許又用純氧代替空氣進行試驗,不僅證明氫和氧化合成水,而且確認大約2份體積的氫與1份體積的氧恰好化合成水(發表於1784年)。這些實驗結果本已毫無異議地證明了水是氫和氧的化合物,而不是一種元素,但卡文迪許卻和普利斯特里一樣,仍堅持認為水是一種元素,氧是失去燃素的水,氫則是含有過多燃素的水。他用下式表示「易燃空氣」(氫)的燃燒:
(水+燃素)+ (水-燃素)→水
易燃空氣(氫) 失燃素空氣(氧)
1782年,拉瓦錫重復了他們的實驗,並用紅熱的槍筒分解了水蒸氣,明確提出正確的結論:水不是元素而是氫和氧的化合物,糾正了兩千多年來把水當做元素的錯誤概念。1787年,他把過去稱作「易燃空氣」的這種氣體命名為「Hydrogen」(氫),意思是「產生水的」,並確認它是一種元素。
物理性質折疊
M51內的氫氣
氫氣是無色並且密度比空氣小的氣體(在各種氣體中,氫氣的密度最小。標准狀況下,1升氫氣的質量是0.0899克,相同體積比空氣輕得多)。因為氫氣難溶於水,所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外,在101千帕壓強下,溫度-252.87 ℃時,氫氣可轉變成無色的液體;-259.1 ℃時,變成雪狀固體。常溫下,氫氣的性質很穩定,不容易跟其它物質發生化學反應。但當條件改變時(如點燃、加熱、使用催化劑等),情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附後具有較強的活性(特別是被鈀吸附)。金屬鈀對氫氣的吸附作用最強。當空氣中的體積分數為4%-75%時,遇到火源,可引起爆炸。
氫氣是無色無味的氣體,標准狀況下密度是0.09克/升(最輕的氣體),難溶於水。在-252 ℃,變成無色液體,-259 ℃時變為雪花狀固體。

❻ 焊縫金屬中氫的主要來源有哪些

氫的主要來源:
1、焊接材料未烘乾,在施焊過程水蒸氣分解產生的氫;
2、母材內施焊前沒有經過火焰烘烤,或者容焊縫裡面的浮銹沒有去除,會攜帶結晶水.水分子分解,就會產生氫;
3、進行CO2氣體保護焊時,假如CO2純度不高,攜帶的水分含量超標,也會導致焊縫中產生氫;

❼ 焊縫金屬中氫的主要來源有哪些

焊縫中的氫對焊縫質量的不利影響主要有:
(1)形成氫氣孔:當焊接熔池吸收版了大量的權氫時,則在焊縫凝固時由於氫在鋼中的溶解度突然下降,使得焊縫中的氫處於過飽和狀態,這時氫原子會結合形成氫分子,而氫分子不溶解於鋼,會在液態熔池金屬中形成氣泡,焊縫凝固時若氣泡的逸出速度小於焊縫的凝固速度,就會在焊縫中形成氣孔。
(2)產生氫脆:所謂氫脆是指在室溫條件下鋼中的氫會使鋼的塑性嚴重下降的現象。焊縫中的擴散氫含量越高,則氫脆現象越明顯。
(3)產生白點:碳鋼和低合金鋼焊接時,如含氫量較高,則常常在焊縫的拉伸和彎曲試樣的斷面上出現銀白色的局部脆斷點,稱之為白點,其直徑一般在0.5-3mm
之間。在許多情況下,白點的中心有小的夾雜物或氣孔。
(4)產生冷裂紋:焊接冷裂紋常產生於高強鋼的焊接過程中,其產生機理是:在鋼產生淬硬組織之後,受氫的侵襲和誘發,使焊縫組織脆化,在拘束應力的作用下產生裂紋。因此,氫是引起高強焊接冷裂紋的三大因素之一,並且有延時的特徵,常稱為延遲裂紋。

❽ 鹼性,酸性焊條如何分別控制氫氣的產生

:①限制焊接材料中氫的來源②清楚焊件和焊絲表面上的雜質③冶金處理(在葯皮中加入適量的活性氧化劑)④控制焊接參數⑤焊後脫氫處...

❾ 簡述焊接區氧,氫,氮對焊縫金屬的影響

氫的來源:主要來源於焊條葯皮,焊劑中水分,葯皮中的有機物,焊件和焊絲表面上的污物(鐵銹,油污)空氣中的水分。 氫使焊縫金屬的塑性性嚴重下降,促使在焊接接頭中產生氣孔和延時裂紋,並且還會在拉伸試樣的斷面上形成白點。氧的來源:主要來源於電弧中的氧化性氣體,葯皮中的氧化物以及焊接材料表面的氧化物。焊縫中含氧量的增加,其強度、硬度和塑性會明顯下降,還能引起金屬的熱脆、冷脆和時效硬化,並且也是焊縫中形成氣孔(CO氣孔)的主要原因之一。 氮的來源:焊接區域周圍的空氣是氮的主要來源,氮是提高焊縫金屬強度、降低塑性和韌性的元素,也是在焊縫中產生氣孔的主要原因之一。焊縫金屬中的氮、氫、氧都是屬於有害的元素,焊接過程中應盡量減少這幾種元素的滲入。

❿ 焊接中的佛化氫的來源是什麼

氟化氫是主要由焊條葯皮中的螢石(CaF2又稱氟石)電離分解後和氫化合而成的。螢石能提高鋼鐵熔液的流動性,除去有害雜質硫和磷。這是正常的焊接冶煉反應。你用的焊條應該是低氫型焊條吧。

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