氧能有效地降低氢在液态铁、低碳钢和低合金钢中的溶解度,因为氧是表面活性元素,它可以减少金属对氢的吸附 ‘氢在固态钢中的溶解度 与其组织结构有关。一般在面心立方晶格的奥氏体钢中的溶解 在焊接过程中,液态金属所吸收的大量氢,有一部分在熔池凝固过程中可以逸出.但熔池冷却很快,还有相当多的氢来不及逸出,而被留在固态焊缝金属中。在钢焊缝中,氢大部 H-形式存在的,它们与焊缝金属形成间隙固溶体。由于氢原子和离子的半径很小,这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散,故称之为扩散氢。还有一部 氢扩散聚集到陷阱(金属的晶格缺陷、显微裂纹和非金属夹杂物边缘的空隙)中,结合为氢分子,因其半径大,不能自由扩散,故称之为残 余氢。对第二类金属来说,扩散氢约占 焊缝金属中的含氢量,因扩散的缘故而是随时间变化的。焊后随着放置时间的增加,扩散氢减少,残余氢增加,而总氢量下降。这说明一部分扩散氢从焊缝中逸出,一部分变为残 余氢。所谓熔敷金属的扩散氢含量,是指焊后立即按标准方法测定并换算为标准状态下的 含氢 ,并达到相当大的深度。 近缝区产生的冷裂纹与其中的含氢量有密切的关系。研究表明,母材和焊缝金属组织类型 的匹配不同,近缝区给定点氢扩散的动力学曲线具有不同的特征。在具有奥氏体和马氏体 时效钢焊缝的情况下,无论母材是淬火钢还是非淬火钢,近缝区给定点的氢浓度都是单调 降的;而在具有铁素体焊缝的情况下,近缝区给定点的氢浓度有极大值,且在母材中氢的扩散系数越小,达到极大值所需要的时间越长。氢扩散动力学曲线的这些特征与氢 在.奥氏体、马氏体和铁素体钢中的 扩散系数依次增大有密 切关系。 (三)氢对焊接质 量的影响: 白点碳钢或低合金钢焊缝,如含氢量高,则常常在其拉伸或弯曲断面上出现银白色圆 局部脆断点,称之为白点。在许多情况下,白点的中心有小夹杂物或气孔。如焊缝产生白点,则其塑性大 大下降。 焊缝金属对白点的敏感性是与含氢量、金属的组织和变形速度等因素有关的。铁素体和奥 氏体钢焊缝不出现白点。前者是因为氢在其中扩散快,易于逸出;后者是因为氢在其中的 溶解度大,且扩散很慢 。碳钢和用 Cr Mo合金化的焊缝,尤其是这些元素含量较 多时,对白点很敏感。试件含氢量越多,出现白点的可能性越大,若预先经过去氢处理, 则可消除白 形成气孔如果熔池吸收了大量的氢,那么在它凝固时由于溶解度的突然下降,使氢处 于过饱和状态,会产生氢气且不溶于液态金属,于是在液态金属中形成气泡。当气泡外逸 速度小于凝固速度时,就在焊缝中 形成气孔。 4.产生冷裂纹 冷裂纹是焊接接头冷却到较低温度产生的一种裂纹,其危害很大。氢是促 使产生这种裂纹的主要原因 之一。 (四)控制氢的措 制造低氢和超低氢型焊条和焊剂时,应尽量选用不含或含氢少的材料。 制造焊条、焊剂和药芯焊丝时,适当提高烘焙温度可以降低焊接材料中的含水量,因而也 就相应地降低了焊缝中的含 焊条、焊剂在大气中长期放置会吸潮。这不仅使焊缝含氢量增加,而且使焊接工艺变坏,抗裂性下降。因此防潮是一个重要间题,药皮的吸水 量取决于它本身的成分、粘结剂的种 类和大气中水蒸气的分压等因素。