大型锻件中的氢是怎么来的

2019-06-05 admin
   氢是大型锻件中的一种非常有害而又难于完全避免的杂质,其数量虽然很少,但对锻件的塑性、韧性的影响却很大,还会导致在大型锻件中生成白点,使得锻件在加工或使用中突然出现内部裂纹,从而使锻件报废或造成重大的事故与损害。因此,对于每一位从事大型锻件生产与研究的工程技术人员,都必须对氢在大型锻件中的存在、行为、及其所造成的危害有一个比较系统与深入的了解,并进而求得比较恰当地解决这个问题。
  (一)冶炼过程:
   大型锻件中的氢主要来自钢的冶炼过程,为了减少钢水中的含氢量,在冶炼中要特别注意以下几个方面:
   1.炉料与各种加入物的纯净与干燥程度,废钢中的铁锈、石灰石中的水分、矿石中的结晶水,以及一切炼钢加入物的湿度,均可成为钢水中氢的重要来源。因此,必须对其进行精选、清洁和充分烘烤,以尽量减少炼钢原料带入钢水的氢。
   2.钢水的沸腾降碳速度。在纯沸腾期中,降碳速度的大小对钢水中氢的逸出具有重大影响。资料认为,平炉炼钢在纯沸腾期中的降碳速度应达到每小时0.2%-0.4%C;电炉炼钢在氧化后期的降碳速度应不低于每分钟0.015%C;如采用吹氧操作,降碳速度可以达到每分钟0.3%-0.4%C。降碳速度愈高,沸腾愈剧烈,氢的逸出愈多。
 
环形锻件
 
   3.炼钢后期的控制。强烈沸腾后,钢水中的含氢量已降至最低点。因此,在保证完成工序要求的前提下,应加快后续过程的操作,以尽量减少钢水中含氢量的上升。
   4.炉渣的碱度。对碱性平炉来说,炉渣的碱度以不低于3为好。
   5.大气湿度的影响。炼钢时大气湿度对钢水中含氢量的影响极为巨大。冬、春季节, 空气干燥,钢水中的含氢量较少;夏、秋季节,多雨潮湿,钢水中的含氢量急剧增加。
   十分明显,对于重要大型锻件的冶炼生产,应当尽量安排在冬、春季节进行。如有困难,亦应躲过6-8月的多雨季节。其次,在制订大型锻件的锻后热处理工艺时,应当考査它的冶炼历史。对于由在夏、秋多雨季节浇出的钢锭所制成的大型锻件,应当适当延长其去氢退火时间。
  (二)焊接过程:
   焊接是个局部熔炼过程,焊条及药皮中的氢、助熔剂中的结晶水、凝固剂中的结晶水、以及焊接时空气中的水汽等,都可在焊接时将氢引入熔池,使焊缝金属及熔合线附近区域中的含氢量增加。资料认为,焊接后,焊缝金属中的残留含氢量约为4-6。若在焊后施以低温退火或中温保温后缓慢冷却处理,将可使焊缝中的残留氢的数量大大下降,降至2左右。
 

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