焊接材料冲击功检测 扩散氢含量检测

焊接材料冲击功检测与扩散氢含量检测要点如下：

一、冲击功检测

1. 检测目的：

• 评估焊接接头（焊缝、热影响区、母材）在冲击载荷下的韧性，判断其抗脆性断裂能力。

• 确保焊接结构在低温或动态载荷下的安全性。

2. 检测标准：

• guojibiaozhun：ASTM E23《金属材料缺口试样冲击试验方法》、ISO 148-1:2021《金属材料 夏比摆锤冲击试验 第1部分：试验方法》。

• 中国标准：GB/T 229-2020《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》、NB/T 47014-2023《承压设备焊接工艺评定》（涉及冲击测试要求）。

3. 试样制备：

• 焊缝区：缺口位于焊缝中心。

• 热影响区（HAZ）：缺口对准熔合线外0.5~2mm区域。

• 母材：作为基准对比。

• 试样尺寸：标准试样为55mm×10mm×10mm（长度×宽度×厚度），带V型或U型缺口。

• 缺口位置：

• 取样方向：通常为横向（垂直于轧制方向），以反映材料对缺口的敏感性。

• 加工要求：采用机械加工或磨削方法制备，避免热影响或加工硬化；缺口处需抛光，减少残余应力。

4. 检测方法：

• 常温试验：环境温度23±5°C。

• 低温试验：将试样置于低温槽（如-20°C、-40°C）保温至少10分钟。

• 摆锤冲击试验：使用摆锤冲击试验机，释放摆锤对试样施加冲击载荷，记录冲击吸收能量（KV2，单位：焦耳）。

• 温度控制：

5. 结果评定：

• 合格标准：每个部位的3个试样冲击功的算术平均值应不低于母材标准规定的Zui低值，但允许其中有1个试样低于规定值（不得低于规定值的70%）。

• 异种钢焊接接头：按抗拉强度较低一侧母材的冲击功规定值进行评定。

• 断口分析：纤维状断口表示高韧性，吸收能量高；结晶状断口表示低韧性，吸收能量低。

二、扩散氢含量检测

1. 检测目的：

• 扩散氢会导致焊缝或热影响区产生冷裂纹，延迟裂纹的出现，危害较大。

• 通过检测扩散氢含量，评估焊接材料的质量，预防氢致缺陷的产生。

2. 检测标准：

• 中国标准：GB/T 3965-2012《熔敷金属中扩散氢测定方法》。

• guojibiaozhun：ISO 3690:2018《焊接及相关工艺电弧焊焊缝金属中氢含量的测定》、ANSI/AWS A4.3:1993(2018)《测定马氏体、贝氏体和铁素体钢电弧焊焊缝金属中扩散氢含量的标准方法》。

3. 检测方法：

• 原理：将试样加热到较高温度，释放氢气并用色谱柱分离后检测其含量。

• 特点：灵敏度和分辨率高，数据准确且重复性好，可区分不同扩散氢状态，但设备成本及维护费用较高，操作人员需具备一定专业知识。

• 原理：与甘油法类似，但测氢介质为水银。

• 特点：水银密度大，氢气泡易上浮，测量结果较准确，但汞蒸汽有毒，试验装置必须严格密封，不利于环保，在欧美等国家已被禁止采用。

• 原理：以甘油作为收集介质，利用气体排液原理测定扩散氢含量。

• 步骤：将带有熔敷金属的试样迅速放入充满甘油的密闭收集装置中，氢气泡通过甘油上升并聚集，通过测量收集到的氢气体积换算扩散氢含量。

• 特点：仪器设备简单，操作方便，成本较低，但准确度受温控、甘油纯度及环境干扰影响较大，定量分析能力有限。

• 甘油法：

• 水银法：

• 气相色谱法：

4. 检测要点：

• 试样制备：从焊接接头的熔敷金属部分截取，截取位置和尺寸要符合相关标准要求，避免对试样造成损伤。

• 环境控制：检测应在恒温、恒湿的环境下进行，以确保检测结果的稳定性和重复性。

• 仪器校准与维护：定期对检测仪器进行校准和维护，确保测量精度符合要求。

5. 结果分析：

• I级：超低氢级含量（0~5mL/100g）。

• II级：低氢级含量（5~10mL/100g）。

• III级：中氢级含量（10~15mL/100g）。

• IV级：高氢级含量（大于15mL/100g）。

• 扩散氢含量等级：根据国际焊接学会（IW）的推荐，焊缝金属中的扩散氢含量划分为四个等级：

• 等级要求：对焊缝金属氢含量等级的要求取决于被焊钢材的强度等级和焊接接头的拘束条件。例如，抗拉强度600~800MPa的高强钢焊接，通常要求采用低氢级焊接材料；当焊接抗拉强度高于800MPa的高强钢时，应选用超低氢级焊接材料。