熔敷金属中扩散氢测定 紧固件保证载荷实验

熔敷金属中扩散氢测定与紧固件保证载荷实验的核心要点如下：

熔敷金属中扩散氢测定

检测意义

扩散氢是焊接过程中氢原子在熔敷金属中扩散形成的，其含量直接影响焊缝的抗裂性、韧性和耐腐蚀性。控制扩散氢含量是避免焊接缺陷（如延迟裂纹、氢脆）的关键。

检测方法

水银法：

原理：通过置换水银体积测定氢含量，适用于焊条电弧焊、埋弧焊、实心焊丝气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊等方法焊接的马氏体、贝氏体和铁素体焊缝。

操作：试样在室温下收集数天或在45℃收集72小时，适用于B型和C型试块。

标准：GB/T 3965—2012（替代旧版GB/T 3965-1995），增加水银法适用焊接方法范围，统一试板去氢规范。

热导法：

载气热提取法：试样加热至400℃，持续收集分析，快速测定扩散氢。

集氢法：试样加热至45℃~150℃收集扩散氢，结束后分析，适用于A型、B型和C型试块。

气相色谱法：

原理：通过气相色谱装置定量分析收集的氢，测氢精度可达0.01 mL，适用于手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等多种方法。

标准：JIS Z 3118:2007规定其为基本测定方法之一。

甘油置换法：

适用性：仅当扩散氢含量≥2 mL/100g时使用，否则需改用气相色谱法。

试样处理

材质：选用C≤0.18%、S≤0.02%的非合金镇静钢。

去氢处理：加热至400~650℃保温1小时，或250~300℃保温6小时。

检测结果表示：每百克熔敷金属在标准状况（0℃、101.325kPa）下的扩散氢体积，单位为mL/100g。

紧固件保证载荷实验

检测意义

验证紧固件在规定载荷下的抗拉强度和抗疲劳性能，确保其符合设计等级（如8.8级、10.9级）要求，避免使用过程中发生断裂或变形。

检测方法

保证载荷试验：

参考标准：GB 3098.2《紧固件螺母粗牙螺纹》。

操作：将试验螺母安装在淬硬的试验螺栓上，沿轴向施加标准规定的保证载荷（可拉或压），保持15秒。

判定：螺母在该载荷下不得脱扣或断裂；卸载后，应能用手旋出或借助扳手松开，但不得超过半扣。

轴向载荷试验：

操作：将试验螺母安装在试验螺栓上，施加轴向载荷至标准值后卸除。

判定：卸载后螺母应能旋出或松开不超过半扣，拆下后外观检查无裂纹和变形。

剪切试验：

分类：单剪试验和双剪试验。

加载速率：单剪试验加载速率根据公称直径调整（如3mm直径为5kN/min），双剪试验加载速率更高（如10mm直径为110kN/min）。

判定：从试验机上读取试样剪断前的Zui大试验力，计算抗剪强度；若施加载荷达到剪切破坏载荷时试样未完全剪坏，可终止试验。

硬度试验

洛氏硬度：

适用性：A标尺适用于较硬且较薄的紧固件，B标尺适用于强度较低的紧固件，C标尺适用于淬硬或高强度（≥800MPa）的紧固件。

标准：GB/T 230.1《金属材料洛氏硬度试验第一部分：试验方法》。

维氏硬度：

适用性：适用于薄壁零件或不能施加大负荷的紧固件，测量精度高，常用30HV作为仲裁硬度试验。

标准：GB/T 4340.1《金属材料维氏硬度试验第一部分：试验方法》。