一种测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法技术

本发明专利技术提供了一种测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法，属于铝合金焊丝技术领域。本发明专利技术提供的测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法包括如下步骤：将铝合金焊丝熔化，得到铝合金熔体和氢气；将所述氢气与稀土氧化铜混合，进行氧化反应，得到水蒸气；采用RC612多相碳水分析仪测量所述水蒸气的含量，再计算得到氢元素含量。本发明专利技术先将铝合金焊丝熔化得到氢气，之后利用稀土氧化铜氧化氢气，得到水蒸气，再采用RC612多相碳水分析仪测定水蒸气的含量，通过换算得到氢元素含量，从而能够准确测定铝合金焊丝中氢元素含量。实验结果表明，本发明专利技术提供的方法测定铝合金焊丝中氢元素含量的平均偏差为0.013～0.039ppm。偏差为0.013～0.039ppm。

【技术实现步骤摘要】
一种测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法


[0001]本专利技术属于铝合金焊丝
，具体涉及一种测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法。

技术介绍

[0002]我国是铝合金材料生产和消费大国，铝合金材料在交通、海洋、空天等领域具有广泛应用，尤其在汽车、飞机、航天、舰船等领域的一些轻量化关键部件上，铝合金材料具有不可替代性。
[0003]在工业冶炼过程中，空气中的湿度，油炉的燃烧产物，回炉料上残留的有机物和盐类熔剂等，与熔体接触的工具和设备，都可能使铝合金焊丝中带入氢，而铝合金焊丝中氢的存在会产生氢脆性、氢白点、气孔、冷裂纹等严重危害，因此，必须严格控制铝合金焊丝中的氢含量。故准确测定铝合金焊丝中氢的含量非常重要。
[0004]传统的测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法有脉冲加热热导法、电极加热红外吸收法、飞行时间质谱法、真空热抽提法和减压凝固法等，这些方法加热速度较快，难以准确控制加热温度，在加热过程极易使合金元素(例如锌和镁)挥发，干扰检测结果，从而难以准确测量氢元素的含量。因此，如何准确测量铝合金焊丝中的氢元素含量成为本领域亟待解决的难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法。本专利技术提供的方法能够准确测定铝合金焊丝中氢元素含量。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法，包括如下步骤：
[0008](1)将铝合金焊丝熔化，得到铝合金熔体和氢气；
[0009](2)将所述步骤(1)得到的氢气与稀土氧化铜混合，进行氧化反应，得到水蒸气；
[0010](3)采用RC612多相碳水分析仪测量所述步骤(2)得到的水蒸气的含量，再计算得到氢元素含量。
[0011]优选地，所述步骤(1)中铝合金焊丝在熔化前还包括依次去除表面层和烘干。
[0012]优选地，所述步骤(1)中熔化的温度为750～1000℃。
[0013]优选地，所述步骤(1)中熔化的温度为750～900℃。
[0014]优选地，所述步骤(1)中升温至熔化的温度的速率为100～120℃/min。
[0015]优选地，所述步骤(2)中氢气与稀土氧化铜的质量之比为1:108。
[0016]优选地，所述步骤(2)中采用氮气作为载体将氢气与稀土氧化铜混合。
[0017]优选地，所述氮气的流量为0.75～2lpm。
[0018]优选地，所述步骤(2)中氧化反应的温度为750～950℃。
[0019]优选地，所述氧化反应的温度为800～900℃。
[0020]本专利技术提供了一种测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法，包括如下步骤：将铝合金焊丝熔化，得到铝合金熔体和氢气；将所述氢气与稀土氧化铜混合，进行氧化反应，得到水蒸气；采用RC612多相碳水分析仪测量所述水蒸气的含量，再计算得到氢元素含量。本专利技术先将铝合金焊丝熔化得到氢气，之后利用稀土氧化铜氧化氢气，得到水蒸气，再采用RC612多相碳水分析仪测定水蒸气的含量，通过换算得到氢元素含量，从而能够准确测定铝合金焊丝中氢元素含量。实验结果表明，本专利技术提供的方法测定铝合金焊丝中氢元素含量的平均偏差为0.013～0.039ppm。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法，包括如下步骤：
[0022](1)将铝合金焊丝熔化，得到铝合金熔体和氢气；
[0023](2)将所述步骤(1)得到的氢气与稀土氧化铜混合，进行氧化反应，得到水蒸气；
[0024](3)采用RC612多相碳水分析仪测量所述步骤(2)得到的水蒸气的含量，再计算得到氢元素含量。
[0025]本专利技术提供的方法适用于任何来源的铝合金焊丝。
[0026]本专利技术将铝合金焊丝熔化，得到铝合金熔体和氢气。
[0027]在本专利技术中，所述铝合金焊丝的长度优选为1cm；所述铝合金焊丝的直径优选＜5mm。
[0028]在本专利技术中，所述铝合金焊丝在使用前优选还包括依次去除表面层和烘干。
[0029]在本专利技术中，去除表面层优选采用小型车床进行车削。本专利技术对所述小型车床的型号没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的仪器设备即可。本专利技术对所述采用小型车床进行车削的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作即可。本专利技术在铝合金焊丝使用前去除表面层能够去除铝合金焊丝表面的氧化膜及污染物，避免对测试结果产生影响。
[0030]在本专利技术中，所述烘干的温度优选为150℃；所述烘干的时间优选为30min。本专利技术采用烘干能够去除铝合金表面的水分，避免对测定结果产生影响。
[0031]在本专利技术中，所述熔化优选为先将铝合金焊丝盛放于瓷舟中，然后将盛放有铝合金焊丝的瓷舟置于管式炉中进行熔化。
[0032]本专利技术对所述瓷舟和管式炉的型号没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的仪器设备即可。
[0033]在本专利技术中，所述瓷舟在使用前优选依次进行灼烧、冷却和干燥。
[0034]在本专利技术中，所述灼烧的温度优选为800～1000℃；所述灼烧的时间优选为10～20min。本专利技术对瓷舟进行灼烧能够去除水分，并烧掉各种可能污染瓷舟的有机物。
[0035]本专利技术对所述冷却的操作没有特殊的限定，只要将瓷舟冷却至150℃即可。
[0036]在本专利技术中，所述干燥优选在干燥器中进行。本专利技术对所述干燥器的型号没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的仪器设备即可。本专利技术对所述干燥的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作即可。
[0037]在本专利技术中，所述管式炉在使用前优选依次采用氮气将管式炉中的气体排空和预热。
[0038]在本专利技术中，所述氮气的纯度优选＞99.99％；所述氮气优选采用高氯酸镁和碱石棉进行净化；所述采用氮气将管式炉中的气体排空的时间优选为15～20min；所述采用氮气将管式炉中的气体排空的流量优选为3～5lpm。本专利技术对所述氮气、高氯酸镁和碱石棉的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本专利技术对所述采用氮气将管式炉中的气体排空的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作即可。本专利技术在管式炉使用前采用氮气将管式炉中的气体排空能够避免管式炉中气体对测试结果产生影响，从而进一步提高准确性；采用高氯酸镁和碱石棉进行净化能够进一步除去氮气中的水分和其他杂质。
[0039]在本专利技术中，所述预热的温度优选为300～400℃；所述升温至预热的温度的速率优选为100～120℃/min。
[0040]在本专利技术中，所述熔化的温度优选为750～1000℃，更优选为750～900℃；升温至熔化的温度的保温时间优选为150～250s；升温至熔化的温度的速率优选为100～120℃/min。
[0041]得到铝合金熔体和氢气后，本专利技术将所述氢气与稀土氧化铜混合，进行氧化反应，得到水蒸气。本专利技术利用稀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测定铝合金焊丝中氢元素含量的方法，包括如下步骤：(1)将铝合金焊丝熔化，得到铝合金熔体和氢气；(2)将所述步骤(1)得到的氢气与稀土氧化铜混合，进行氧化反应，得到水蒸气；(3)采用RC612多相碳水分析仪测量所述步骤(2)得到的水蒸气的含量，再计算得到氢元素含量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中铝合金焊丝在熔化前还包括依次去除表面层和烘干。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中熔化的温度为750～1000℃。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中熔化的温度为750～900℃。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张风勇，杨昊泉，徐玉君，姜英龙，杨子佳，徐锴，吕晓春，郭枭，韩莹，于可心，
申请(专利权)人：哈尔滨焊接研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：