熔敷金属中扩散氢测定

扩散氢是指焊接过程中进入焊缝金属中的氢，尤其是在电弧焊过程中，由于焊条涂料中的水分、电弧的高温作用以及大气中的水蒸气分解，氢原子容易溶解进入熔池，并随熔化金属的凝固而被捕获在焊缝金属中。扩散氢的存在可能引起焊接接头的延迟裂纹、氢脆等问题，因此对熔敷金属中扩散氢的测定具有重要意义。

氢致裂纹（HIC）

扩散氢在焊缝金属中聚集，导致延迟裂纹（焊后数小时至数天出现），尤其在低合金高强钢中风险显著。

测定目的

评估焊材（焊条、焊丝）及工艺的氢含量，优化烘干制度（如350~400℃×2h），预防焊接缺陷。

扩散氢的测定通常采用集氢法。试样在一定温度下被加热，焊缝金属中的氢以气体形式从试样中释放出来。通过对释放出的氢气进行收集和测量，可以计算出熔敷金属中的扩散氢含量。测量的结果通常以单位质量的焊缝金属中的氢气体积表示（如mL/100g）。

扩散氢测定常用的试验方法主要包括三种：汞法（Mercury Method）、气相色谱法（Gas Chromatography Method）和真空热法（Vacuum Extraction Method）

1.  蒸汽相法（ Steam Phase Method ）：该方法通过将熔敷金属样品置于特定的温度下，使含有水蒸气的气氛与样品接触。水蒸气中的氢会扩散入样品中，随后可以使用氢传感器、质谱仪或导电检测器等设备来测量氢含量。

2.  热解法（ Thermal Desorption Method ）：该方法利用高温热解技术将熔敷金属样品中的吸附氢释放出来，并通过气相色谱仪等设备测量氢气的体积分数。

3.  电化学法（ Electrochemical Method ）：该方法通过将熔敷金属样品作为电极，在一定的电位下，利用氢在电极表面的反应来测定溶解在熔敷金属中的氢含量。这种方法通常结合电化学循环伏安法或电化学交流阻抗法进行测量。

4.  真空熔融法（ Vacuum Fusion Method ）：该方法将熔敷金属样品在真空条件下加热至高温，使熔敷金属中的氢释放出来。通过对抽取出的气体样品进行质谱分析，可以测定氢含量。

这些方法在熔敷金属中测定扩散氢时具有一定的应用，并根据不同的实验条件和设备可选用适合的方法。需要注意的是，在使用这些方法时，应保证实验环境的严密性，避免外界氢的污染或干扰，以确保测量结果的准确性。