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SYCQ-1鋁液測氫儀

一．SYCQ-1鋁液測氫儀用途簡介：
SYCQ-1鋁液測氫儀是由寧波江東申研量儀檢測儀器有限公司自行設(shè)計(jì)制造,采用Straube－Preiffer檢驗(yàn)原理（真空氣體檢驗(yàn)，國內(nèi)稱為減壓凝固檢驗(yàn)法）而研制的測量鑄造鋁液中氫含量檢驗(yàn)儀器，它適用于生產(chǎn)現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室。該設(shè)備是利用真空抽氣技術(shù)使液態(tài)試樣中的氫快速析出，待試樣凝固后，可以通過試樣同標(biāo)準(zhǔn)試樣表面質(zhì)量的對比來判定鋁液的含氫量是否達(dá)到要求；也可通過計(jì)算得出試塊的實(shí)際比重，與標(biāo)準(zhǔn)比重比較來判斷該鋁液是否達(dá)到要求。由于鋁液是在真空中凝固，其整個(gè)凝固過程不受外界空氣的影響，測得試樣的含氫量就是坩堝取樣時(shí)的含氫量。設(shè)備具有檢測準(zhǔn)確、運(yùn)行可靠、易于操作、維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)，是鋁制件鑄造廠檢測鋁液含氫量的理想設(shè)備。
氫是*大量溶于液態(tài)鋁中的氣體。由于氫的存在，鋁鑄件極易產(chǎn)生針孔、氣孔等缺陷，它導(dǎo)致鑄件的力學(xué)性能、內(nèi)部質(zhì)量大為降低。為此人們在鋁鑄件的生產(chǎn)過程中采用多種方法對鋁液進(jìn)行精煉、除氣，以減少鋁液中的氫含量，從而減少防止鑄件缺陷的產(chǎn)生。所以在澆注前如何簡單、直接、快速地定性或定量確定鋁液中氫的含量，以確保獲得合格的鑄件，一直是國內(nèi)外學(xué)者研究熱點(diǎn) 。

二．SYCQ-1鋁液測氫儀工作原理：
減壓凝固檢驗(yàn)，是在減壓（一定真空度）條件下，觀察鋁液試樣冷卻凝固時(shí)析出氣泡的情況（或觀察試樣斷面形狀、氣孔狀況并與標(biāo)準(zhǔn)試樣相對比，或根據(jù)試樣的密度與該合金真實(shí)密度之比），以此間接定性確定鋁液中的含氫量。此法簡單，快速，適合目前大多數(shù)鋁鑄件生產(chǎn)廠家應(yīng)用。
試驗(yàn)時(shí)，從準(zhǔn)備壓鑄的鋁熔體中，小心地從心部取少量熔體（l00g左右）試樣進(jìn)行試驗(yàn)。試樣倒入經(jīng)預(yù)熱的坩堝（鋼質(zhì)坩堝須噴涂脫模劑）內(nèi)，立即（小于30秒）放入真空室內(nèi)，和真空泵接通并密封真空室后迅速抽真空到一定的真空度。在一定的真空度下，溶解在鋁液中的氣體開始析出，從熔體表面逸出氣泡，同時(shí)在試樣內(nèi)部形成氣泡，并在試樣的表面可以看到凸起現(xiàn)象。

二．SYCQ-1鋁液測氫儀技術(shù)參數(shù)：

項(xiàng) 目	單位	參數(shù)
外形尺寸（長×寬×高）	mm	550×480×900
重量	Kg	65
工作座有效尺寸	mm	Φ65
抽氣速率	L/S	2
極限壓力	Pa	6.7×10-2
真空泵電機(jī)功率	KW	0.37
工作電壓	V	220
用油量	L	≯4
噪聲	dB	≯65
一次工作時(shí)間	min	3

四．SYCQ-1鋁液測氫儀操作說明：

1.預(yù)設(shè)好真空壓力與保壓時(shí)間；（出廠時(shí)設(shè)定真空壓力為負(fù)0.097MPa，保壓時(shí)間為3min。）

2.插好電源，將電柜空氣開關(guān)打到ON的位置，此時(shí)紅色電源指示燈亮；

3.打開測氫座罩蓋，在測氫座內(nèi)鉗入盛有需測鋁液的鋁杯（時(shí)間盡可能控制在20秒內(nèi)）；

4.按起動按扭打開真空泵，此時(shí)綠色指示燈亮，時(shí)間繼電器開始記時(shí)；

5.當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，真空泵自動卸壓。根據(jù)實(shí)際需要也可按停止按扭進(jìn)行實(shí)時(shí)卸壓；.

6.打開測氫座罩蓋，鉗出鋁杯，倒出試樣，此時(shí)就可以根據(jù)試樣的表面質(zhì)量判定鋁液的含氫量；

在生產(chǎn)現(xiàn)場，一般可采用以下幾種方法定性衡量鋁液中的含氣量。

● 凝固狀態(tài)法：通過真空罩觀察鋁液在凝固過程中氣體析出的情況以及凝固后試樣表面的狀態(tài)，并將此情況與已制成的標(biāo)準(zhǔn)樣板（分多個(gè)等級）相比較，評估鋁液中的含氫量。又分兩種方法：
A: 從真空罩內(nèi)達(dá)到設(shè)定的真空度時(shí)，啟動計(jì)時(shí)器，到液面冒出*個(gè)氣泡停止，以逸出氣泡的時(shí)間長短評估含氣程度。含氣量多時(shí)，氣泡逸出時(shí)間短，含氫量少時(shí)，氣泡逸出時(shí)間長。適合于鋁液中含氣量較多時(shí)采用。

B: 對凝固后的試樣表面凸凹情況進(jìn)行判斷，凸起越多，含氣量越多，反之亦然。（如圖）

● 測量密度法：一定溫度的鋁液在真空度一定的條件下冷卻后，用電子天平在空氣中稱出試樣的質(zhì)量W1，再把試樣懸浮于密度已知的水中，稱出在水中的質(zhì)量W2 。可用以下兩種方法分析鋁液中的含氣量。A、相對密度法 a＝W2/W1 計(jì)算后a值越大，說明含氣量越小；a值越小，含氣量越大。 B、密度法 W＝W1﹒ρ水/（W1－W2）；W為鋁試樣的密度，試樣的密度越大，越致密，氣孔越少，含氣量越少；反之，含氣量越大。

● 剖面狀態(tài)觀察法：
待試樣*凝固冷卻后，沿垂直面切開試樣，磨制并拋光，試樣中的氣體便以周邊園滑的孔洞形式呈現(xiàn)在拋光面上。試樣含氣量越大，孔洞尺寸也越大，孔洞分布密度也越大。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)對鑄件含氣量的要求，確定孔洞分布密度的zui低限和zui高限，并把它們制成若干標(biāo)準(zhǔn)等級樣板，以此作為檢驗(yàn)和判定標(biāo)準(zhǔn)。
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附：鋁和鋁合金中氫氣的來源
氫在液態(tài)鋁中的溶解度很大，而幾乎不溶于固態(tài)鋁中（如圖所示）。鋁液中正常的含氫量為0.10～0.40ml／100g，氫在固態(tài)鋁中的溶解度約為0.10ml/100g，在700℃附近的液態(tài)鋁中約為0.8m1／100g（H2為1個(gè)大氣壓條件下）高濕度、油爐的燃燒產(chǎn)物、回爐料上殘留的有機(jī)物、鹽類熔劑等，都是氫的來源。實(shí)際上，所有的加入物和與熔體接觸的工具、設(shè)備，都可能帶入氫。新的爐襯、爐子的耐火材料、坩堝等，通常需要使用幾天或幾周的時(shí)間，其化學(xué)結(jié)合的氫才能充分地從粘結(jié)劑中釋放出來。氫的通常的來源是鋁和水蒸汽的反應(yīng)（如下式），溫度越高，越容易向右邊進(jìn)行。 2AI＋3H2O←→AI2O3＋3H2 當(dāng)鋁熔體凝固時(shí)，超過臨界含量的原子態(tài)氫析出，形成氫分子，部分氫分子就可逸出，大部分氫分子因吸隨作用而被留住。氫氣分子聚集形成氣孔、針孔、疏松和“白點(diǎn)”等缺陷，破壞金屬的連續(xù)性，顯著降低機(jī)械性能。

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