[實用新型]焊縫熔敷金屬擴散氫測試器

有效

• 申請號: 201220115440.8
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN202471545U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 蔣應田;李憲臣;于年崇;陳利軍;史旭龍;房中華;王明;王海龍;楊友志
• 申請（專利權）人: 遼寧石油化工大學
• 主分類號: G01N7/14
• 分類號: G01N7/14
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 李壯男

技術領域

本實用新型屬于金屬焊縫擴散氫含量測試技術，具體涉及一種可調節精度的焊縫熔敷金屬擴散氫收集及測試裝置。?

背景技術

電弧焊接是一種常見的金屬焊接方法，在電弧加熱過程中，高溫電弧將焊接材料中含有氫元素的物質加熱分解為氫原子或質子。在高溫下，氫原子或質子將溶解到金屬熔池中而滯留在液態金屬中。隨著焊后冷卻過程的進行，大部分溶解氫將因溶解度下降逸出焊縫，但是仍有部分會殘留在固態的焊縫金屬中，形成氣孔或導致焊縫及熱影響區產生冷裂紋，成為影響焊接接頭質量的最大不利因素。特別是對于合金高強鋼，氫致延遲冷裂紋是焊接的最大難題。因此，在焊接前或焊接過程中要嚴格控制焊接材料以及環境中的含氫元素物質的存在。對于焊條電弧焊和埋弧焊，導致焊縫增氫的途徑主要有三個方面，焊接材料、焊接工件狀況和環境濕度。對于工件狀況和環境濕度一般都可以采取焊前措施加以消除。雖然焊接材料也可以通過焊前加熱烘干的辦法來降低，但是很難徹底消除，特別是對低氫型或超低氫型焊接材料的要求更為嚴格。為此，需要對焊接材料進行焊接熔敷金屬擴散氫量測試與評價。?

擴散氫的測試，當前國內外的相關標準規定了三種不同的測試方法，分別是：45℃甘油測試法，水銀法測試法和氣相色譜測試法等。?45℃甘油測試法是當前國內普遍使用的測試方法，具有操作簡單，測試過程安全，直觀性好等優點。但是在低氫或超低氫型焊接材料測試中，由于甘油粘度較大，加上擴散氫量非常少，有極少量的氫氣泡或因滯留在試件表面或存在于甘油液體中而不能匯集在一起，影響了氣體的聚集而降低了測試精度。針對國標規定的甘油法測試精度低的缺點，天津大學曾在上世紀八十年代初，研制了一種甘油排液法擴散氫收集裝置。據文獻介紹，該方法的測試精度可以和水銀法相媲美。水銀法測試因水銀密度大，氫氣泡完全可以聚集到一起而測試精度非常高，特別適用于低氫或超低氫型測試。但是，水銀的毒性和價格昂貴以及設備的復雜性，限制該方法的普遍使用，特別是在歐洲因水銀環保問題而被限制使用。氣相色譜法雖測試精度與水銀法相當，但是，因設備昂貴及體積龐大使用起來不太方便，不具有施工現場的測試條件。?

上述三種測氫方法，對于試件焊后的清理及入儀時間有嚴格限制，如GB/T3965-1995規定，要求在90秒完成。在測試過程中三種方法對測試溫度也進行了嚴格規定。而在擴散氫收集過程中，上述所有方法的集氣管都不能移動，因此所有的擴散氫測試只能在實驗室進行，不可能應用到焊接現場。此外前述三種測試裝置都只有一個測試精度，不能根據被測焊縫熔敷金屬擴散氫量進行測試精度調節。?

發明內容

本實用新型的目的是提供一種焊縫熔敷金屬擴散氫測試器，該設備便于攜帶，適合施工現場使用；并且能夠調整顯示精度，適合多量?程的使用范圍。?

焊縫熔敷金屬擴散氫測試器包括密閉集氣筒和與密閉集氣筒連通的液位顯示管。密閉集氣筒是由收集器筒體、底座和頂蓋構成，頂蓋的一周內側有密封膠圈，頂蓋內側與收集器筒體密封面外沿采用快速螺紋連接；在收集器筒體上有一個橫管，液位顯示管通過該橫管與密閉集氣筒連接。?

設備的測試原理是液體在連通器中的流動原理。測試時將金屬焊接試件放置在盛有甘油的密閉集氣筒中，當擴散氫從試件焊縫中擴散出來后產生相應體積，該體積氣體壓迫液體甘油形成流動，相應地液位顯示管中的甘油液面隨之上升形成新液位。通過相應液位差計算可求出收集到的氣體體積讀數。本實用新型便于攜帶，適合在施工現場測試使用，它的液位顯示管能夠替換，可變換顯示精度，適合于不同氫含量氣體的測試。?

附圖說明

附圖為本實用新型的結構示意圖。?

具體實施方式

本實用新型的密閉集氣筒由收集器筒體1、收集器筒體密封面2、收集器頂蓋3、密封橡膠圈4以及連接橫管5組成，主要作用是盛裝甘油13和焊接試件14以及收集由焊縫15中擴散出來的氫氣。要求密閉集氣筒內的甘油13液位至少要淹沒連接橫管5。密閉集氣筒尺寸可根據國家標準GB/T3965-1995規定的試件尺寸長度，選取為φ40×150mm。可以采用兩種材料制作，有機玻璃或金屬。采用有機玻璃?管制造可以方便地觀察到擴散氫從焊縫中逸出過程，具有很好的可視性，非常適合于實驗教學或科學研究。采用金屬管制造時，整體結構有一定的強度，耐用性強，可適用于焊接現場測試。?