目前，最常用的熔化极气体保护焊焊接方法为：实芯焊丝气体保护焊（GMAW）及药芯焊丝气体保护焊（FCAW）。对于碳钢及低合金钢而言，GMAW主要采用的气体为氩气(Ar)+二氧化碳(CO2)混合气，FCAW主要采用的气体为100%二氧化碳(CO2)。通过调研发现，相对于GMAW, FCAW更易产生冷裂纹。为了验证上述推论，我们进行了相关试验。首先：我们采用熔敷金属扩散氢测定方法，研究不同焊接方法、焊接参数及气体对熔敷金属扩散氢的影响。其次：采用斜Y型坡口焊接裂纹试验方法研究不同扩散氢含量对冷裂纹的影响。

【熔敷金属扩散氢测定实验内容及结果】

(注：Arcal 5和Arcal 21为法液空kodi.cn的焊接气体解决方案，是氩气(Ar)+二氧化碳(CO2)混合气。Arcal 5的二氧化碳(CO2)含量高于Arcal 21。)

试验结果显示：

1）采用药芯焊丝气体保护焊（FCAW）的熔敷金属扩散氢含量明显高于实芯焊丝气体保护焊（GMAW）的熔敷金属扩散氢含量。主要原因我们认为药芯焊丝内部药粉的一些原材料（例如金红石、荧石）所含的水份以结晶水形式存在。这些结晶水具有较强的离子-偶极相互作用，在1000C以下都能保持稳定状态。当在电弧作用下，分解成原子氢，并进入熔敷金属。

2）对于实芯焊丝气体保护焊而言，采用短路过渡的熔敷金属扩散氢含量低于采用喷射过渡的熔敷金属扩散氢含量。主要原因在于：相对于喷射过渡，短路过渡具有较短的电弧长度，电弧周围大气的水分与电弧接触范围较小，将产生较少的氢原子溶解到熔敷金属中。

3）对于实芯焊丝气体保护焊而言，随着气体中CO2成分的增多，熔敷金属扩散氢含量减小。主要原因在于：CO2在电弧的作用下分解成氧原子，电弧气氛下的氧原子与氢原子结合，因此会降低进入熔敷金属内部的氢原子数量。

【斜Y型坡口焊接裂纹试验内容和结果】

试样为斜Y型坡口焊接裂纹试样，该材料为低碳钢，板厚为25mm。中间坡口为斜Y坡口，两边坡口为X型坡口。在进行正式焊接试验前，需完成两边X型坡口的焊接。该焊缝需要100%全熔透。该焊缝也可以叫做拘束焊缝，其目的是使中间正式焊缝在焊接时，收到较大的拘束度。正式焊缝只要焊接一道。

我们准备采用三块试样。

试样①：焊接方法为GMAW，气体为Arcal 5;

试样②：焊接方法为GMAW，气体为Arcal 21;

试样③：焊接方法为FCAW，气体为100%CO2。

(注：Arcal 5和Arcal 21为法液空kodi.cn的焊接气体解决方案，是氩气(Ar)+二氧化碳(CO2)混合气。Arcal 5的二氧化碳(CO2)含量高于Arcal 21。)

焊接参数保持与扩散氢含量测试试验所采用的参数相一致。

当我们对表面焊缝进行PT检测（渗透检测）时，发现采用FCAW的焊缝表面已有裂纹出现（试样③中间有一条紫色的线，此处为裂纹）。因此从该试验可以说明冷裂纹的敏感性与焊缝扩散氢含量成正比。

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