焊接材料熔敷金属中扩散氢评定系统的研究

发布时间：2017-07-28 14:00

  本文关键词：焊接材料熔敷金属中扩散氢评定系统的研究

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【摘要】：熔敷金属中扩散氢的存在对焊接接头具有很大的危害性,准确的测定其含量对保证焊接产品的质量安全具有重大意义。为了使测氢准确和便于比较试验结果,国家标准GB/T 3965-2012《熔敷金属中扩散氢测定方法》中规定了水银法、气相色谱法、载气热提取法可作为测氢的基本方法,将甘油法写入了附录中。然而,不同的测氢方法由于收集介质和收集条件的不同,导致测试结果存在一定的差异。本研究依靠国内最全面扩散氢检测平台,使用四种有代表性的焊接材料,对四种测定方法之间的对应规律进行了研究。研究结果表明,水银法和气相色谱法可以视为等同的测氢方法。当载气热提取法测氢仪的设定温度为400℃时,由于试样的实质温度不能达到400℃且收集时间较短,故其测得的数值只有水银法和气相色谱法的60%左右。甘油法由于自身不足,其测得的数值最低。通过对251组试验数据的相对标准偏差进行研究可知,甘油法在测定低氢焊材时,其相对标准偏差会出现较大数值。在研究样本中,载气热提取法每组试验四个数据的分散度最小,水银法次之,再次为气相色谱法,而甘油法最大。通过探究载气热提取法的电信号曲线和收集时间,确定了载气热提取法的最佳收集时间为其电信号和其曲线斜率同时为零的时间,这样可以保证载气热提取法测得的数值与水银法具有一致性。用VB程序编写了扩散氢的计算软件,该软件不仅可以计算每种测试方法的数值,还可以根据对应关系给出其余三种方法的参考数值。软件建立了与Word文档和Access数据库之间的连接,可以实现一键生成Word文档与写入Access数据库。
【关键词】：扩散氢 熔敷金属 水银法 载气热提取法 气相色谱法 甘油法 对应规律
【学位授予单位】：机械科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG42
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 引言12-23
• 1.1 论文研究的目的与意义12-13
• 1.2 焊缝金属中的氢13-18
• 1.2.1 焊缝金属中氢的分类13
• 1.2.2 焊缝金属中氢的来源13-14
• 1.2.3 氢向焊缝金属中溶解14-15
• 1.2.4 焊缝金属中氢的扩散15-16
• 1.2.5 氢对焊接接头的危害16-18
• 1.3 扩散氢含量的影响因素18-20
• 1.3.1 焊接电流18
• 1.3.2 焊接材料的热处理规范18
• 1.3.3 焊接环境18-19
• 1.3.4 焊接道数19-20
• 1.3.5 冷却方式20
• 1.4 扩散氢测定方法的发展20-21
• 1.5 扩散氢测定标准21-22
• 1.6 本文的主要研究内容22-23
• 第二章 扩散氢检测平台的建设23-31
• 2.1 水银法24-27
• 2.1.1 水银法测定的原理24
• 2.1.2 水银法测氢仪的升级与完善24-25
• 2.1.2.1 称重系统25
• 2.1.2.2 数据导出功能25
• 2.1.2.3 改善了照明装置和屏幕分辨率25
• 2.1.3 水银法测氢平台的仪器25-26
• 2.1.4 水银收集器与读数示意图26-27
• 2.2 载气热提取法27-28
• 2.2.1 载气热提取法的测定原理27
• 2.2.2 载气热提取法测氢仪27-28
• 2.3 气相色谱法28-29
• 2.3.1 气相色谱法的测定原理28
• 2.3.2 气相色谱法测氢仪28-29
• 2.4 甘油法29-31
• 2.4.1 甘油法的测定原理29-30
• 2.4.2 甘油法测氢仪30-31
• 第三章 典型焊接材料不同测试方法之间的对比试验31-39
• 3.1 试件及焊接材料32-34
• 3.1.1 试件的准备32
• 3.1.2 焊接材料32-33
• 3.1.3 试样制备及测定33-34
• 3.2 结果数据34-37
• 3.2.1 E5016焊条的四种方法测试结果34-35
• 3.2.2 E501T-1 药芯焊丝的四种方法测试结果35
• 3.2.3 ER50-6 实心焊丝的四种方法测试结果35-36
• 3.2.4 H10Mn2/SJ101埋弧焊丝及焊剂的四种方法测试结果36-37
• 3.3 小结37-39
• 第四章 试验结果分析39-58
• 4.1 线性回归分析39-40
• 4.2 四种扩散氢测定方法之间的拟合结果40-44
• 4.2.1 水银法和载气热提取法之间的线性拟合40-41
• 4.2.2 水银法和气相色谱法之间的线性拟合41
• 4.2.3 水银法和甘油法之间的线性拟合41-42
• 4.2.4 气相色谱法和载气热提取法之间的线性拟合42-43
• 4.2.5 气相色谱法和甘油法之间的线性拟合43-44
• 4.2.6 载气热提取法和甘油法之间的线性拟合44
• 4.3 收集时间对载气热提取法测试结果的影响44-49
• 4.4 四种测定方法稳定性分析49-56
• 4.5 小结56-58
• 第五章 使用VB编写扩散氢的计算软件58-64
• 5.1 登录界面与基本信息界面58-59
• 5.2 计算界面59-63
• 5.3 查询界面63-64
• 第六章 结论64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-70
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况70

【参考文献】

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本文编号：584363