Рис. 1.19. Содержание диффузионного водорода о металле, наплавленном электродами (а) и порошковыми проволоками (б) различных видов: а — 1 — фтористо-кальциевый; 2— рутил-карбонатный; 3 — руднокнслый; 4 — органический; 6—1— карбонатно-флюоритный; 2— рутил-флюоритный, С02; 3— рутиловый, С03; 4— рутил-органический

увлажнение покрытий или сердечника проволок из-за увеличения содержания водорода в швах, возможности образования пор и холодных трещин.

1.6. Методы определения содержания диффузионного водорода в сварных швах

Для разработки эффективных мер снижения абсорбции водорода жидким металлом, контроля качества сварочных материалов, предотвращения образования холодных трещин и пор необходимо располагать надежными данными о концентрации водорода в сварных швах. Имеются две составляющие: диффузионный водород в наплавленном металле или металле шва |Н]аиф нм, [Н]Ш1ф мш и остаточный водород [Н|ост. Общее содержание водорода в металле шва |Н]сум определяется суммой составляющих:

[Ни=[Ни.мш+|Н]ост.(1.60)

Концентрацию |Н]диф ^ определяют в кубических сантиметрах Н2 при Р= 101,3 кПа и Т= 273 К, отнесенных к 100 г металла шва или в массовых долях х10"6(ррт). [Н]ррт = 0,9[Н] см3/Ю0 г.

В зависимости от значения |Н|сум в ферритных швах содержание составляет менее 20 % 1Н|сум и достаточно точно определяется методами плавления или нагрева проб в вакууме или потоке газа-носителя |80]. Для определения содержания ГН[л„ф с 40-х годов XX века применялись методы анализа, основанные на сборе водорода, выделяющегося из образцов сварных швов в эвдиометрах различных конструкций [81— 83[. Использовались запирающие жидкости: ртуть, глицерин, парафин и др. В эвиомет-рах, заполненных ртутью, объемная доля водорода в собранном газе составляла 90.98 % [82J.

Определение содержания водорода в сварных швах с использованием в качестве запирающей жидкости ртути предусмотрено британским стандартом BS 1719:1969, методикой Международного Института сварки (МИС) [841 и стандартом ИСО 3690—77Е [85).

МИС предложил классифицировать сварочные электроды по содержанию [H]^,„.M [8]:

Очень низкий.не более 5 см3/Ю0 г

Низкий.больше 5, но не более 10 cmj/100 г

Средний.больше 10, но не более 15 см3/100 г

Высокий.больше 15 см3/Ю0 г.

В 2000 г. разработан стандарт ИСО 3690-2000Е [871 вместо ИСО 3690-77Е.

Ртутный метод анализа | Н|Л11ф обеспечивает достоверные результаты измерений. Однако из-за опасности применения ртути с Открытой поверхностью и длительности анализа разрабатывались другие методьки оборудование, не содержащие ртуть и позволяющие сократить время измерения.

Проведены многочисленные исследования по взаимодействию металла с водородом при дуговой сварке с применением глицеринового метода |81, 88—90]. Спиртовый метод определения содержания |Н]Д11ф в основном применяется в судостроении для оценки содержания водорода в металле швов [91].

Сравнения показали, что содержание |Н]д„ф, определенное глицериновым методом, значительно ниже, чем ртутным [92— 97]. На рис. 1.20 приведены данные о соотношении результатов, полученные двумя методами.

В работе [98] предложен вакуумный метод определения объема диффузионного водорода. Этот метод был усовершенствован в Ленинградском политехническом институте [99] и на его осно-