Взаимодействие металла с водородом при сварке

Взаимодействие металла с водородом при сварке.

Источники водорода – влага, газ, водород образуется при разложении флюсов, покрытий и т. д. Растворяется только в атомарном состоянии.

HO = H + O – 485,68 кДж/моль

2HO = 2OH +  H – 532,77 кДж/моль

H = 2H – 494,08 кДж/моль

H = H + H + e – 1745

[%H] = KP

lg[H] = 0,5lg P –  + 0,888     – зависимость растворимости от температуры

Металл по поглощению водорода можно разбить на две группы:

1)   Zn, Ti, V, Th, Ta, NG, Hf – образует растворы и химические соединения гидриды.

Сильно поглощают водород и при низких температурах.

2)   Fe, Ni, Al, Cu, Mo, Co, Pt – не образуют химического соединения, в меньшем количестве поглощают водород( на поверхности).

Cr, Ni, Al, C, Si – снижают растворимость водорода в металле

[FeO] + 2[H] = Fe + HO

[FeO] = [H] = Fe + OH

[O] + 2[H] = HO

[O] + [H] = OH

Во многих случаях водород является источником образования пор. При сварке закаливающихся сталей водород способствует образованию холодных трещин.

Пути к понижению водорода:

1)               Понизить парциальное давление водорода (тщательная подготовка кромок, прокалка и т. д.). Используют тетрофторид кремния, титана TiF, SiF.

2CaF + SiO = SiF + 2CaO

SiF + 3H = 3SiF + 3HF

2CaF + TiO = 2CaO + TiF

TiF + 3H = TiF + 3HF

CaF + HO = CaO + 2HF