李燕 王利华 马旭梁 李大勇

摘 要：含氢量是影响铝合金熔体质量的主要因素，因此准确而快速地测定铝合金熔体中的含氢量对提高铸件质量具有重要意义。以惰性气体循环法为基本原理，应用热导传感器TCS208F取代传统测氢仪中的热导池，设计了一种测量精度高、测试成本低、耐用性好的铝合金熔体含氢量快速检测装置。该装置由循环系统控制单元和数据采集单元组成，在计算机控制下可完成自动测试。试验结果表明，基于TCS208F研制的快速检测装置与商用测氢仪具有相同级别的检测精度。

关键词：TCS208F;铝熔体;含氢量

DOI：10.15938/j.jhust.2018.06.007

中图分类号： TG235

文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2018）06-0035-05

Abstract：Hydrogen content is the main factor affecting the quality of aluminum alloy melt，so it is very important to accurately and rapidly measure the hydrogen content in aluminum alloy melt to improve the quality of the casting. Based on the principle of inert gas circulating method a fast detecting device with low cost high precision and good durability for hydrogen content in aluminum alloy melt was designed by using thermal conductivity sensor TCS208F to replace the thermal conductivity cell in the traditional hydrogen measuring instrument. The device comprises a circulating system control unit and a data acquisition unit. Under the control of the computer the automatic test was completed. The experimental results show that the detection device designed by the authors has the same measuring precision compared with the commercial hydrogen.

Keywords：TCS208F; aluminum melt; hydrogen content

0 前 言

铝熔体中的含氢量是影响铝合金质量的重要因素。由于氢在液态和固态铝熔体中的溶解度相差十几倍[1]，凝固过程中，氢极易析出，最终在铸件中形成气孔等铸造缺陷[2]。从根本上说，氢对铝及其合金组织性能的影响与其它元素及固体杂质不同，它是通过破坏组织结构的连续性和完整性[3]，最终影响铝及其合金的物理性能、力学性能及使用性能[4-6]。

近年来，有关铝合金熔体含氢量检测方法的研究已有许多成果[7-8]，如：第一气泡法[9]、惰性气体循环法[10]、电化学法[11]、动态呼吸法等[12-14]。基于这些方法研制的装置有些可以实现在线快速检测，有些则需要取样进行分析，测氢装置在测试成本及耐用性方面，仍有改进空间。并且，生产企业对降低测氢成本、提高测氢速度和准确性均有强烈要求。基于以上背景，本文以惰性气体循环检测为基本原理，以热导传感器TCS208F取代传统测氢仪中的热导池，简化循环回路，实现了铝合金熔体含氢量快速、精确检测。……