佳大焊接冶金学实验指导

焊接接头金相组织分析实验目的观察与分析焊缝的各种典型结晶形态；掌握低碳钢焊接接头各区域的组织变化。二、实验装置及实验材料粗细金相砂纸1套平板玻璃1块不同焊缝结晶形态的典型试片若干低碳钢焊接接头试片1块正置式金相显微镜1台抛光机1台工业电视(或幻灯机)1台吹风机1个4%硝酸酒精溶液无水醇脱脂棉若干典型金相照片(或幻灯照片)一套三、实验原理焊接过程中，焊接接头各部分经受了不同的热循环，因而所得组织各异。组织的不同，导致机械性能的变化。对焊接接头进行金相组织分析，是对接头机械性能鉴定的不可缺少的环节。焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两个方面。宏观分析的主要内容为：观察与分析焊缝成型，焊缝金属结晶方向和宏观缺陷等。显微分析是借助于放大100倍以上的光学金相显微镜或电子显微镜进行观察，分析焊缝的结晶形态，焊接热影响区金属的组织变化，焊接接头的微观缺陷等。焊接接头由焊缝金属和焊接热影响区金属组成。焊缝金属的结晶形态与焊接热影响区的组织变化，不仅与焊接热循环有关，也和所用的焊接材料和被焊材料有密切关系。焊缝凝固时的结晶形态焊缝的交互结晶熔化焊是通过加热使被焊金属的联接处达到熔化状态，焊缝金属凝固后实现金属的焊接。联接处的母材和焊缝金属具有交互结晶的特征，图1为母材和焊缝金属交互结晶示意图。由图可见，焊缝金属与联接处母材具有共同的晶粒，即熔池金属的结晶是从熔合区母材的半熔化晶粒上开始向焊缝中心成长的。这种结晶形式称为交互结晶或联生结晶。当晶体最易长大方向与散热最快方向一致时，晶体便优先得到成长，有的晶体由于取向不利于成长，晶粒的成长会被遏止，这就是所谓选择长大，并形成焊缝中的柱状晶。焊缝的结晶形态根据浓度过冷的结晶理论，合金的结晶形态与溶质的浓度C0、结晶速度(或晶粒长大速度)R和温度梯度G有关。图1-16为C0、R和G对结晶形态的影响。由图可见，当结晶速度R和温度梯度G不变时，随着金属中溶质浓度的提高，浓度过冷增加，从而使金属的结晶形态由平面晶变为胞状晶，胞状树枝晶，树枝状晶及等轴晶。当合金成分一定时，结晶速度越快，浓度过冷越大，结晶形态由平面晶发展到胞状晶树枝状晶，最后为等轴晶。当合金成分C0和结晶速度R一定时，随着温度梯度G的长升高，浓度过冷将减小，因而结晶形态会由等轴晶变为树枝晶，直至平面晶。随着晶粒的成长，熔池中晶粒界面前的浓度过冷和温度梯度也随着发生变化。因而，熔池全部凝固以后，各处将会出现不同的结晶形态。在焊接熔池的熔化边界上，温度梯度G较大，结晶速度R很小，因此此处的浓度过冷最小，随着焊接熔池的结晶，温度梯度G由熔化过边界处直到焊缝中心渐变小，熔池的结晶速度却渐增大，焊缝中心处，温度梯度最小，结晶速度最大，故浓度过冷最大。由上述分析可知，焊缝中结晶形态的变化，由熔合区直到焊缝中心依次为：平面晶，胞状晶，树枝状晶，等轴晶。在实际的焊缝金属中，由于被焊金属的成分、板厚、接头型式和熔池的散热条件不同，一般不具有上述的全部结晶形态。当焊缝金属成分不甚复杂时，熔合区将出现平面晶或胞状晶。例如，1Cr18Ni9Ti氩弧焊堆焊时，堆焊层组织内的树枝状分布的奥氏体和枝晶间的共晶体(图3所示)。当焊缝金属中合金元素较多时，熔合区的结晶形态往往是胞状树枝晶(或树枝晶)，焊缝金属中心则为等轴晶，图4为1Cr18Ni9Ti焊缝中心的结晶形态。焊缝的结晶形态除了受被焊金属成分的影响外，还与焊接速度焊接电流板厚和接头形式等工艺因素有关。不易淬火钢焊接热影响区金属的组织变化不易淬火钢包括低碳钢16Mn等低合金钢。若以20号碳钢为例，根据其焊接热影响区金属的组织特征，可以分为四个区域(如图5所示)1、熔合区紧邻焊缝的母材与焊缝交界处的金属称为熔合区或半熔化区，焊接时，该区金属处于局部熔化状态，加热温度在固液相温度区间，在一般熔化焊的情况下，此区仅有2~3个晶粒的宽度，甚至在显微镜下也难以辩认。但是，它焊接接头的强度，塑性都有很大的影响。2、粗晶区该区的加热温度范围为1100~1350°。由于受热温度和很高，使奥氏体晶粒发生严重的长大现象，冷却后得到晶粒粗大的地热组织，故称为过热区。此区的塑性差，韧性低，硬度高。其组织为粗大的铁素体和珠光体。在有的情况下，如气焊导热条件较差时，甚至可获得魏氏体组织。粗晶区的显微组织见图6—(b)3、细晶区此区加热温度在A~1100°之间。在加热过程中，铁素体和珠光体全部转变为奥氏体，即产生金属的重结晶现象。由于加热温度稍高于A，奥氏体晶粒尚未长大，冷却后将获得均匀而细小的铁素体和珠光体，相当于热处理时的正火组织，故又称为正火区或相变重结晶区。该区的组织比退火(或轧制)状态的母材组织细小，如图6—(c)4、不完全重结晶区焊接时，加热温度在Ac1--Ac3之间的金属区域为不完全重结晶区。当低碳钢的加热温度超过Ac1时，珠光体先转变为奥氏体。温度进一步升高时，部分铁素体逐步溶解于奥氏体中，温度越高，溶解的越多，直至Ac3时，铁素体将全部溶解在奥氏体中。焊后冷却时又从奥氏体中析出细小的铁素体，一直冷却到Ar时，残余的奥氏体就转变为共析组织—珠光体。由此看出：此区只有一部分组织发生了相变重结晶过程，而始终未溶入奥氏体的铁素体，在加热时会发生长大，变成较粗大的铁素体组织，所以该区域金属的组织是不均匀的，晶粒大小不一，一部分是经过重结晶的晶粒细小的铁素体和珠光体，另一部分是粗大的铁素体(图6—(d))。由于组织不均匀，因而机械性能也不均匀。如果焊前母材为冷轧状态，则在加热温度为Ac1以下的金属中，还存在一个再结晶区。处于再结晶区的金属，在加热的过程中，将发生金属的再结晶过程，即经过冷变形后的碎晶粒在再结晶温度作用下重新排列的过程。

四、实验方法与步骤(一)低碳钢焊接接头的金相分析1、将已焊好试件(以结422焊条在150*80*3mm的试件上堆焊)，切成25*25mm的试片，然后把试片四周用砂轮打去毛刺，并把四个角打磨成圆角。2、用金相砂纸打磨纸上。试片研磨完生，用清水冲洗，进行机械抛光，抛光后再用清水冲洗试片。3、将抛光好的试片，用4%的硝酸酒精溶液腐蚀，大约经过5~10s左右，立即用清水冲洗，然后用无水乙醇轻轻擦去水分，并用吹风机吹干。4、把已制备好的试片在显微镜下进行观察与分析分清焊接接头各区域后，仔细辨认各区域组织的特征，在显微镜下，测定焊接热影响区各区域的宽度，把各区的宽度及组织填入表。绘制各区域组织示意图。（二）焊缝典型结晶形态的观察将事先制备好的焊接金相试片2~3块，例如，可用1Cr18Ni9Ti的氩弧焊试片，高温合金GH30氩弧焊试片进行观察和金相分析。主要观察焊缝的结晶形态，注意各试片焊缝中的组织变化及焊缝的交互结晶、柱状晶选择长大的特征，把所观察到的焊缝组织绘制示意图，并表明组织在焊缝中所在部位。(三）论焊接接头的典型组织利用工业电视或幻灯照片观察已制备好的低碳钢焊接接头和具有各种典型焊缝组织形态的金相试片，分别讨论分析，提高分辨各种组织的能力。掌握低碳钢焊接接头从焊缝到热影响区，直至母材组织连续变化的特征，熟悉焊缝金属中的等轴晶、树状晶、胞状晶、(平面晶)等典型的结晶形态，并讨论形成这些结晶形态的影响因素。五、实验结果的整理和分析根据实验所绘制的低碳钢焊接接头和组织和所测定各区域宽度，结合低碳钢的状态图以及焊接热循环曲线，绘制低碳钢焊接接头的组织图和所测定各区域宽度，结合低碳钢的状态图以及焊接热循环曲线，绘制低碳钢焊接接头组织变化与状态图的关系示意图。分析低碳钢焊接接头各区域组织变化的特征，说明各组织的生成机理及对焊接接头性能的影响。由实验绘制焊缝典型结晶形态；根据浓度过冷理论，分析等轴晶，树枝状晶，胞状晶等组织与过冷的关系；说明材料成分对焊缝结晶形态的影响。解释同一焊缝中存在不同结晶形态的原因。从理论上分析实验中观察到的结果，分别说明各焊缝组织从熔合区到焊缝中心变化的趋势。六、思考题低碳钢焊接热影响区中，为什么会出现魏氐体组织?能否出现马氐体组织?焊缝组织是否有可能全部是等轴晶?为什么?不易淬火钢的焊接热影响区组织，与焊前母材的状态有什么关系？

不锈钢焊接接头的晶间腐蚀实验(参考学时课内2学时)一、实验目的观察与分析不锈钢焊接接头的显微组织；了解不锈钢焊接接头产生晶间腐蚀的机理及晶间腐蚀区显微组织特征。二、实验装置及实验材料C法电解浸蚀装置1套金相显微镜1台吹风机1个腐蚀液稀释为10%的草酸(C2H2O4·2H2O分析纯)水溶液1000mL实验材料1Cr18Ni9Ti(或1Cr18Ni9)钢手弧焊或TIG焊试片6对秒表1只乙醇、丙醇、棉花、各号金相砂纸等若干三、实验原理晶间腐蚀是沿晶粒边界发生的腐蚀现象。现以18—8型奥氐体不锈钢中最常用的含稳定元素的1Cr18Ni9Ti钢为例，来讨论晶间腐蚀的问题。1Cr18Ni9Ti钢含0.02%C和0.8%Ti。碳在室温奥氏体中的最大溶解度低于0.03%，多余的碳则通过固熔处理与钛结合形成稳定的碳化物TiC。由于钛对碳的固定作用，避免了在晶界形成碳化铬，从而防止了晶间腐蚀的产生。故1Cr18Ni9Ti钢具有抗晶间腐蚀能力，一般不会产生晶间腐蚀现象。然而在焊接接头中，情况有所不同。奥氏体不锈钢的焊接接头，通常可分为以下几个区域(见图1)(一)焊缝金属主要为柱状树枝晶，是单相奥氏体组织还是双相组织，将取决于母材和填充金属的化学成分。(二)过热区加热超过1200的近缝区，晶粒有明显的长大。(三)敏化区加热峰值温度在600—1000的区域，组织无明显变化。对开不含稳定化元素的18—8钢，可能出现晶界碳化铬的析出。产生贫铬层，有晶问腐蚀倾向。(四)母材金属对于含稳定化元素的18—8钢，如1Cr18Ni9Ti钢，峰值温度超过1200的过热区发生TiC分解量愈大(图2-16)，从而使稳定化作用大为减弱，甚至完全消失。在随后的冷却过程中，由于碳原子的体积很小，扩散能力比钛原子强，碳原子趋于向奥氏体晶界扩散迁移，而钛原子则来不及扩散仍保留在奥氏体点阵节点上。因此，碳原子析集于晶界附近成为过饱和状态。当上述过热区再次受到600—800中温敏化加热或长期工作在上述温度范围时，碳原子优先以很快的速度向晶界扩散。此时，铬原子的扩散速度虽比碳原子慢，但比钛原子快，且浓度也远比钛高，因而易于在晶界附近形成铬的碳化物(FeCr)23C6。温度愈高，TiC分解后合金元素碳和铬的固溶量愈多，碳化物析出量愈大(图2)。上述碳化物的铬、碳含量很高，但晶粒内部铬的扩散速度比碳的扩散速度慢，所以在形成铬的碳化物时，富集在晶界的碳，与晶粒表层的铬结合以后，晶粒中的铬不能及时均匀化，致使靠近晶界的晶粒表面一个薄层严重缺铬，铬的浓度低于临界值12%Cr(图3)。此时，奥氏体晶粒内和晶界碳化物(图3中的1、2部分)由于含铬量高而带正电位，而贫铬层(图3中的3部分)由于含铬量低于12%而带我，负电位。如果将这种具备电化学腐蚀条件的焊接接头放入腐蚀介质中，带负电位的贫铬层就会成为被消耗的阳极而遭受腐蚀。这样，由于“高温过热”和“中温敏化”这两个依次进行的热作用过程，造成了含稳定化元素的18-8钢特殊的晶间腐蚀，这种腐蚀只发生在紧靠焊缝的过热区3—5个晶粒范围，在工件表面上较宽，向接头内部逐渐变窄，呈刀形，故又称“刀蚀”。由此可见，“高温过热”和“中温敏化”是产生刀蚀的必要条件。对于焊接接头，“高温过热”这一条件是由焊接热作用过程自然形成的，因此只需要进行一次“中温敏化”处理，就可根据GB1223-75标准进行晶间腐蚀试验。四、实验方法及步骤无论是晶间腐蚀还是刀蚀，都是经过腐蚀介质作用之后才发生的。为了确定产品在使用条件下是否有足够的抗晶间腐蚀和抗刀蚀的能力，必须在产品焊接之前，先用相同的材料在相同的工艺条件下焊出试样，经腐蚀试验合格后才正式投产。腐蚀试验最理想的方法，是在产品实际工作条件下(包括工作温度、介质等)进行长时间的试验，但由于周期太长，故通常是在实验室进行小型试样的加速试验。(一)试验方法根据国家标准GBl223-75试验晶间腐蚀倾向的方法共有五种，对于18-8钢主要采用C法、T法和X法三种试验方法。1、C法草酸电解浸蚀试验，又称草酸阳极腐蚀试验，实验装置如图4所示。图中不锈钢容器接电源的负极。若采用玻璃烧杯作容器，则负极端接一厚度为lmm左右的不锈钢薄板，并放置于杯底，腐蚀液采用10%的草酸水溶液。该试验简单、方便、迅速，一般不超过两分钟，但不如其它试验方法严格，常作为其它试验方法前的筛选试验方法(不适用于含钼、钛的不锈耐酸钢)，也可做为独立的无损检验方法。2.T-法铜屑、硫酸铜和硫酸沸腾试验。该试验方法是将规定尺寸的试样放在加有铜屑的硫酸铜和硫酸的水溶液中沸腾24小时，然后弯曲成90度，用10倍放大镜观察，以不出现横向裂纹为合格，或在金相显微镜下规察，如发现晶有明显的腐蚀痕迹，即为有晶间腐蚀倾向。3、X法硝酸沸腾试验。该试验方法是将试片放在65%沸腾硝酸中，每周期沸腾48小时，试验三个周期。每周期试验后取出试样，刷洗干净、干燥、称重。然后按下式计算腐蚀速度，以其中最大者为准。式中S一一腐蚀速度(mm/a)；ΔW一一每周期试样失重(g)；A一一试样表面积()；d一一试样密度()。S>2mm/a时不合格。T法和X法分别为国际通用的B法和E法，试验条件严格，需要一定的专门装置，试验周期较长，因此一般常用C法进行试验。当C法试验评定认为有问题时，进一步做T法或义法试验，并以T法或X法试验结果为准。对于18-8钢焊接接头，由于母材一般已经过晶间腐蚀试验评定合格，故可采用C法与母材同时进行对比试验。(二)实验步骤试样制备（1）从同一钢板上取材，按表要求制备试样。表格1腐蚀试样的制备秀试样尺寸

试样数量(个)试样尺寸(mm)说明长宽厚母材220≤5沿轧制方向选取单条焊缝220≤5焊缝位于试样中部交叉焊缝430≤5焊缝交叉点位于试样中部纵向与横向焊缝各2个(2)“中温敏化”处理，加热至650一700°C，保温1-2小时。(3)用砂轮或挫刀将试片表面加工，去掉棱角。(4)按金相试片要求，用各号砂纸将试样检验表面磨平磨光，并用水冲洗干净。(5)抛光试样表面，表面光洁度不低于▽10，用水冲净，再用棉花酒精或丙酮擦净检验表面，吹干。(6)将试样检验表面浸入10%草酸溶液，试件接电源“十”端，同时接通电路。电流密度按试样检验表面积计算，为，试验溶液温度为20一5O°C，试验时间1.5-2min。(7)取出试样用水冲洗净，用酒精或丙酮擦净检验表面，吹干。2、观察与评定(1)用金相显微镜观察试样浸蚀表面，放大倍数为150一500倍。(2)焊接试样的浸蚀组织分为三级:一级近缝区及母材晶界清晰，无腐蚀沟，晶粒间呈台阶状，焊缝金属铁素体被显现如图(a)所示。二级近缝区或母材晶界有不连续腐蚀沟，晶界局部变宽，或焊缝金属铁素体被腐蚀如图5(b)所示。三级近缝区或母材晶界有连续腐蚀沟，个别晶粒的晶界被腐蚀沟完全包围，或焊缝金属铁素体严重腐蚀。有试验条件时，可将二级和三级试样按T法进行试验以进行比较。五、实验结果的孩理与分析(一)根据金相观察画出焊接接头显微组织示意图。(二)分析焊接接头各区域显微组织特征。(三)焊接接头试样产生晶间腐蚀的部位、宽度、组织特征及评定。(四)分析该焊接接头试样产生晶间腐蚀的原因。六、思考题(一)lCrl8Ni9钢和lCrl8Ni9Ti钢在焊接接头产生晶间腐蚀的机理上有何区别?(二)在晶间腐蚀试验中敏化处理的作用是什么?

焊缝金属中扩散氢的测定(参考学时课内3学时)（一）、实验目的了解手工电弧焊时影响焊缝中扩散氢含量的因素；掌握甘油法测定扩散氢含量的方法。（二)、实验装置及实验材料测氢仪1台集气管12个交流电焊机1台直流电焊机(或整流器)1台试件夹具1个烘箱(0~450°)1台吹风机、钳子、榔头、钢丝刷、瓷盘、绒布、丙酮、乙醚、酒精等试件低碳钢板20*70*10mm35块20*40*10mm70块()焊条ф4mm结422焊条2ф4mm结507焊条15根（二）实验原理氢对焊接接头的影响极大。氢不公能在焊缝中生成气孔，而且是的产生的主要原因之一。所致裂纹常带有延迟性，往往使焊件在工作段时间以后开裂，因而其危险性更大。氢也引起金属的微裂和发裂等。虽然这些微观缺陷不致于直接导致焊件的破坏，但却能明显地降低金属的强度、屈服极限、冲击韧性、延伸率、断面收缩率，尤其对疲劳强度有较大的影响。氢主要来自水和有机物。水可能以水汽的开式吸附在焊丝和工件的表面或混杂在保护气体内，也可以其它多种形式包含在金属表面的氧化膜、铁锈和焊接材料中。有机物可能是焊条药皮中的木屑、纤维素或淀粉等造气剂，也可能是沾染在工件或焊丝表面的油污。水和有机物在焊接高温下分解出氢，氢再以原子或质子的开式进入熔池，终于使焊缝金属或多或少地含有氢。因此，焊缝金属的含量受到许多因素的影响。如大气温度与湿度，保护气体的含水量，焊丝及工件的清理质量，焊接材料的型号、烘焙温度、保温时间和存放条件，所用的焊接方法、工艺参数、焊接电流的种类和极性，以及焊件的焊后热处理情况等，都能影响焊缝金属的含氢量。图1表示焊条烘焙温度对于焊缝金属含氢量的影响。氢对于不同金属材料的危害性是不同的。在焊接中碳钢，低合金高强钢和中合金钢时，更容易产生氢致裂纹。一定的金属材料在一定条件下焊接，焊接接头最终是否发生裂纹，与整个焊接过程中溶入焊缝的氢量以及从液，固金属中析出的氢量多少有关。焊缝金属中总的含氢量可以用下式表示：式中—焊缝金属中总的含氢量mL/100g；—金属凝固后氢的扩散析出量mL/100g；—残留在固态金属中残余氢量mL/100g；显然，和是氢致裂纹的主要根源，随着固态金属的冷却不断地由金属内部扩散至表面而出，其扩散过程和扩散量的多少对裂纹的发生各发展都有很大的影响。残余氢则以氢的固溶或氢化物的形式存在，对裂纹的产生也有一定的影响。焊缝中氢的扩散是一个复杂的过程，氢在各种金属内的扩散系数D不同，表示氢在不同金属中有不同的扩散性能(图2)。扩散系数D以都随温度的降低而减小。在°C温度范围内氢在铁中的扩散系数D与温度的关系可用下式表示。而且氢在同一金属的不同组织结构中也具有不同的扩散性能，如表1—4所示。表格1氢在不同组织中的扩散系数组织扩散系数铁素体珠光体索氏体托氏体马氏体奥氏体D（cm2/s）4.0′10-73.5′10-73.2′10-72.5′10-72.1′10-7由于扩散氢的量很少(每100克金属中最多含有几十ML)，通常采用气体液法把扩散氢收集到一个密闭的集气管内量测(图3)。由金属表面扩散逸出的微小氢气光必须通过收集介质浮升到集气管顶部，为使氢气泡通过介质时不至于对量测的氢有扬影响，必须要求收集的介质具的一定的物理和化学性能，这些要求是：对氢气的溶解度较小，具有低的蒸气压力，化学稳定性好，对人体无害和液体的低粘度值。当然，也要求价格低。目前试验用的介质一般有甘油、石腊油、酒精、水银20molK2CO3以及硅油等。甘和石腊的主要缺点是粘度较大；水银有害健康且价格昂贵；酒精则可能溶解氢且易挥发。现在还没有一种介质能同时满足上述各项要求。甘油虽然有缺点，但其它条件基本上符合要求，并且甘油法的操作也较简单，所以在我国和日本甘油法获得广泛应用，但是，扩散氢收集介质较多地采用水银，现在国际焊接学会(IIW)和国阳标准组织(ISO)亦规定用水银作为收集介质，因为水银的比重大于一般试材8材料，为防止试件浮出水银表面，气体收集器需要特别设计。水银有毒，操作时必须严格防止水银蒸气外溢。甘油作为介质时，氢气泡的上浮条件及浮升速度都较水银介质差。部分微小的气泡悬浮在甘油中或粘附于试件表面和试管壁，而不能浮升到集气管顶部。这些悬浮和粘附的气泡约占扩散氢逸出总量的30-50%，所以甘油所测得的[H]扩要比水银法测得的[H]扩约少40%。因此，甘油法测定的结果不够准确，只能把测得的扩散氢量作相对比较。表1—5列出了我国关于用甘油法测定扩散氢的技术条件。测得的扩散氢体积(mL)首先要换成温度为0°C、标准大气压(760mm汞柱)下的氢的体积，再算出100g熔敷金属中析出的扩散氢的含量，其计算公式如下：式中—标准大气压下100g熔敷金属中析出的扩散氢含量；V—集气管中收集的扩散氢气体量(mL)P0—标准大气压(760mm汞柱)P—试验环境大气压(汞柱高)表格2测定扩散氢的技术条件编号标准试验材料材料处理试片尺寸（mm）引、收弧板?中国国家标准修订小组GB-700-65250°C6~8小时10×20×70有Π中国哈尔滨焊接研究所低碳钢同同

试片数焊条焊接规范入水前时间（s）型号直径(mm)烘干要求U(V)I（A）堆焊缝长度/消耗焊条长度3T42~55Ф4按说明书要求烘干，使用前120°C保温21~25按使用说明取最大值100/15023结507Ф4Ф3.221~23210~220100~110100/1305

评定标准收集介质收集时间（h）60甘油（45°C）24120同上24评定标准堆焊金属手的氢量（mL/100g）高>15中15，但>10低10，但>5很低5表格3扩散氢的评定标准T0—标准大气的温度（273K）；T—集气管内的温度（K）；G0—试件原始重量（g）；G1—试件焊后手工艺重量（g）。四、实验方法及步骤测氢试验的基本操作过程和步骤如下：焊前准备—焊接—水泠—清洗—吹干并放入气体收集器。焊前准备将尺寸为20×70×10mm的试件和20×40×10mm的引弧板及收弧板预先在25010oC加热6~8小时作去氢处理，然后清理表面，去除氧化物，用乙醇去水，乙醚去油，吹干冷却，把每个试件打钢印编号，然后用感量为1/10g的天平称出每个试件的重量G0。焊接将试件及引弧收弧板放在试件夹具台上进行焊接(图1—7).焊接过程中尽可能采用短弧焊，绝不允许中间灭弧，以免出现弧坑。如发生灭弧，则该试件作作废。施焊时建议采用表1—7的焊接规范。水泠停焊后5s内立即将试件投入0~20°C的水中急冷并摆动试件，避免局焊条直径电流(A)电压(V)4170~18021~23表格4焊接规范部温度过高，10s以后取出。清洗试件从水中取出以后，迅速清除焊渣及其它脏物，然后铁锤敲断引弧板和收弧板，把中间的一段试件擦干并用酒精去水、乙醚去油。吹干和放入气体收集器将去水和除油的试件擦净并吹干(注意吹干时一定要用冷风，以免焊缝中氢的逸出)。把试件立即放入气体收集器内。试件从焊完到放入气体收集器的全部操作过程，要求在60内完成。试件在45恒温下入放置24h，便可认为扩散氢已大致词全部逸出。根据集气管中甘油液面的刻度，就可以读出扩散氢量。这时，要记录恒温集气箱的温度，实验现场的气压P。把试件从收集器中取出，清洗吹干，称出重量G1。根据前述的公式(1—1)，计算出以同样的条件和规范按上述程序重复做二次，测定结果取三个试件扩散氢量的平均值。为了解工艺因素对于的影响，实验应包括以下内容：用未烘焙和以250保温2小时烘焙的结422焊条，分别以交流和直流反接在试件上堆焊，测定熔敷金属的。用未烘焙和以350保温2小时烘焙的结507焊条，分别在未经和经过严格清理的试件上堆焊，测定溶敷金属的。用未经烘干的结422焊条以直流反接在未经清理和经过严格清理的试件上堆焊，以及用未经烘焙的结422焊条在未经清理的试件上进行直流反接长弧堆焊，测定熔敷金属的。五、实验结果的整理和分析实验可分组进行，把实验数据和结果填入表1-8中。要求对全部试验数据和结果进行整理分析。编号G0

(g)G1

(g)W

(g)规范试验条件焊接时间(s)停焊至入水时间(s)停焊至试件入仪时间(s)气体收集环境温度°C收集管环境温度°C收集气体体积mL测定结果mL/100