OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 2 2024 73 TECHNOLOGY [17]. Есть различия в деталях, но по отношению к описанным методам стандарты по большей части эквивалентны. Сварочные электроды классифицируются различными национальными и международными стандартами по группам в зависимости от содержания диффузионного водорода, который они могут ввести в металл сварного шва. Международный институт сварки (IIW) использует приращение линейной шкалы для измерения уровня водорода в единицах 5 (5–10–15 мл на 100 г), а также логарифмическую шкалу (4–8–16 мл на 100 г), используемую AWS, на основе корреляции более низкого критического напряжения и более низкой температуры предварительного нагрева с уровнями диффундирующего водорода, чтобы избежать водородного растрескивания. Содержание диффузионного водорода в наплавленном металле зависит не только от состава (вида) покрытия, но и от температуры прокалки электродов [18]. Согласно российским нормативным документам [18] в группу с индексом Н5 входят электроды, обеспечивающие содержание водорода в наплавленном металле до 5 см3/100г, в Н10 – от 5 до 10 см3/100 г, в Н15 – от 10 до 15 см3/100 г, и самая критичная группа – свыше 15 см3/100 г. Все поставщики электродов должны придерживаться новой маркировки сварочных материалов с обязательным указанием показателя содержания водорода в наплавленном металле [18]. На изготовителя возлагается большая ответственность за внедрение соответствующих мер защиты от водородного растрескивания в процедурах сварки. Помимо предписания правильно обработанных сварочных расходных материалов основного типа с низким содержанием водорода, производители полагаются на предварительный нагрев, контроль температуры между проходами, строгий контроль подвода тепла и термообработку после сварки, чтобы снизить риск образования трещин во время сварки. Эти традиционные меры контроля над водородом являются дорогостоящими и отнимают много времени. В соответствии со стандартом ISO 3690 [15] для определения и измерения содержания водорода могут использоваться различные методы: 1) ртутный метод и два метода на основе газа-носителя; 2) газовая хроматография (ГХ); 3) горячая экстракция (ГЭ). Ртутный метод широко обсуждается критически [8, 14, 19–23], поскольку использование ртути связано с риском для здоровья, а также небезопасно с точки зрения защиты окружающей среды. Следовательно, его все больше и больше заменяют другими, более безопасными методами [8, 14]. Методом ГХ водород собирается из образца сварного шва в закрытой камере в течение определенного времени выдержки при повышенных температурах. По этой причине время сбора можно сократить до нескольких часов [14]. После этого камера продувается газом-носителем, и газовая смесь передается в блок ГХ. Обычно газовый хроматограф состоит из нагреваемой колонки для разделения отдельных газов. Разделение достигается разным временем удерживания газа-носителя и водорода за счет взаимодействия со стенкой колонки. Метод ГЭ (независимо от использования вакуума или газа-носителя) основан на термической активации атомов водорода в твердом образце и последующей термодесорбции. Последние дискуссии [13, 14, 19–23] по стандартизации определения водорода в сварных швах согласно ISO 3690 [16] показали, что обсуждение экспериментальных эффектов необходимо для используемого метода горячей экстракции газа-носителя (CGHE) с точки зрения устройства для сбора и извлечения водорода. В частности, важными факторами, влияющими на результаты экстракции и сбора водорода, являются температура образца, время экстракции и их взаимозависимости. Стоит отметить, что могут иметь влияние дополнительные граничные условия – например, размер и поверхность образца. У всех представленных методов есть плюсы и минусы. Помимо прочего это и вопрос имеющегося бюджета, количества образцов, которые необходимо проанализировать (и времени на один образец), а также того, какое оборудование используется для определения водорода в сварных швах. В России принят стандарт по определению водорода в сварных соединениях [24], который не всегда можно использовать на промышленных площадках для оперативного контроля сварочных материалов. С целью оперативного контроля в цеховых условиях используется метод «карандашной пробы» [25], преимущество которого состоит в использовании простого недорого оборудования, наглядности и возможности
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1