铝液测氢仪

一、铝液测氢仪产品介绍：

铝液测氢仪是采用egas法测氢原理设计的一种高智能化在线便携式铝熔体快速测氢仪；在炉前测量无需再外接电源、气源，直接显示每100克金属含氢量；仪器内已存有近60种合金的修正系数，通过键盘可输入温度、合金或合金的修正系数；仪器具有自动连续测氢、测温功能。大屏幕液晶显示器直接显示氢含量；全中文式菜单提示操作；自动存储、打印测量结果。

二、技术指标：

范    围：0.001～0.999 cm3/100g Al；

分辨率：0.001 cm3/100g Al；

校正误差：≤±5％；

温    度：650－800℃  测量误差≤±0.5％；

平衡时间：<7分钟；

气    源：≥99.99％的高纯N2气；

电    源：DC12V电池组；

打印机：热敏微型打印机；

显示器：240×128液晶显示屏；

体    积：23×34×28cm；

重    量：8kg；

三、原理：

氢是铝及铝合金熔液中Z主要的气体，它以原子态的形式溶解于金属中，且在任何清洁自由的表面具有逸出趋势，同时在该表面建立平衡关系：H原子溶解度=常数(PH2)1/2式中PH2是氢气的平衡压力。如果在标准大气压（1.01325×105pa）下,氢的溶解度S是已知的(实际上许多合金的溶解度已经确定),那么气体含量G将给出一个平衡压力Pi,有:G =S(Pi/atm)1/2atm:1.01325×105paPi是测氢仪所需测定参数,且将其转换成准确的气体含量,其单位在标准状态下为毫升/100克金属。由于S随温度升高显著地增大，因此测量熔液中气体的含量时必须同时测量熔体中的温度。检测时，将一小股纯净氮气经双孔陶瓷探头注入铝熔液中，金属中的氢将扩散进入氮气泡，但是，即使气泡非常小，这个转移过程相对讲也是较慢的。仪器中的循环系统将促使该股氮气在仪器与铝熔液间不断循环流动，仪器能连续测量气体的组成并指示出达到平衡的含量。

三、测试方法：

1、凝固状态法

    通过真空罩观察铝液在凝固过程中气体析出的情况以及凝固后试样 表面的状态，并将此情况与已制成的标准样板（分多个等级）相比较，评估铝液中的含氢量。又分两 种方法：

  A: 从真空罩内达到设定的真空度时，启动计时器，到液面冒出 *个气泡停止，以逸出气泡的时间长短评估含气程度。含气量多时，气泡逸出时间短，含氢量少时 ，气泡逸出时间长。适合于铝液中含气量较多时采用。

  B: 对凝固后的试样表面凸凹情况进行判断， 凸起越多，含气量越多，反之亦然。（如图)

2、测量密度法

    一定温度的熔液在真空度一定的条件下冷却后，用分 析天平在空气中称出试样的质量W1，再把试样悬浮于密度（ρ水）已知的水中，称出在水中的质量W2 。用以下两种方法分析铝液中的含气量。 

  A、相对密度法 

     a＝W2/W1

     计算后a值越大，说明含气量越小；a值越小，含气量越大。 

  B、密度法 

     W＝W1﹒ρ水/(W1－W2)      W为 铝试样的密度 

     试样的密度越大，越致密，气孔越少，含气量越少；反之，含 气量越大。

3、 剖面状态观察法 

    待试样完全凝固冷却后，沿垂直面切开试样，磨制并抛光，试样中的 气体便以周边园滑的孔洞形式呈现在抛光面上。试样含气量越大，孔洞尺寸也越大，孔洞分布密度也 越大。根据实际生产对压铸件含气量的要求，确定孔洞分布密度的Z低限和Z高限，并把它们制成若 干标准等级样板，以此作为检验和判定标准。

四、铝合金中氢的来源 

　　铝合金在冶炼过程中或多或少地有水分子的存在，发生如下反应：Al+3H2→Al（OH）3+H2 

　　之后，铝熔体吸氢按如下步骤进行：（1）氢分子撞击到铝熔体表面；（2）氢分子在铝熔体表面离解为氢原子，H2→2H；（3）氢原子吸附在铝熔体表面，2H→2H；（4）氢原子通过扩散进入铝熔体，2H→2[H]。 

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