一艘刚刚完工出厂的游轮,坚如磐石。 但让人没想到的是,它的船体瞬间突然从内部破裂,而且断成了两部分!
这幅看似荒诞的画面,并不是电影中的特效场景,而是曾经发生在美国造船厂的场景。 那么,这件事到底是怎么回事,又是谁是导致金属外壳变得像豆腐一样脆弱的“罪魁祸首”呢?
2024年1月16日,一艘刚刚完工的巨型游轮傲然矗立在美国俄勒冈州一座大型造船厂的大楼里,等待着第二天正式下水前交付给客户。 然而,就在半夜,游轮的船体突然发出惊天动地的巨响,将人们从睡梦中惊醒。
惊慌失措的工人们顺着轮船周围的声音,看到那艘强大而坚不可摧的船,中间断裂,断成两半,他们惊呆了。 这是一场噩梦,让人无法相信自己的眼睛。
造船厂的主人是第一个清醒过来的人,他倒吸了一口凉气,既为游轮的巨大损失感到难过,同时又为游轮尚未投入运营而感到无比庆幸。 否则,如果游轮满载在海中破裂......对于乘客来说,可怕的后果将是难以想象的
为了查明事情的真相,美国组织专家小组马不停蹄地前往造船厂,进行了彻底的调查。
最终调查显示,该船的断裂是由于生产过程中广泛使用电焊代替铆接工艺,焊接过程中的高温反应产生了大量的氢原子。
过量的氢原子就像无处不在的幽灵一样,渗透到金属基体的每个角落,对其原本坚固的结构造成巨大破坏。 同时,氢原子也会导致金属胀气,变脆,随时可能断裂或突然变脆。
在这种情况下,即使游轮没有下水,没有受到外力的影响,它仍然很容易破裂,所以文章开头出现了可怕的一幕。 在科学界,这种奇怪的现象被称为“氢脆”。
除造船业外,其他使用大量金属焊接的制造业也将受到“氢脆”现象的威胁和挑战。 而从目前的科技水平来看,一旦出现“氢脆”现象,就像是钢体中遗留的隐疾,难以完成。 因此,我们必须未雨绸缪,加大对“氢脆”检测的投入。
目前,有哪些科学方法可以有效检测“氢脆”现象?
最常用的“氢脆”检测方法主要有三种。 第一种方法是通过施加连续应力来检测金属夹具,专业人士称之为预紧力试验平行支撑面法。
这种方法主要是将待检测的金属夹具放入专用的测试夹具中,连续加压至少48小时。 在这个过程中,金属材料内部的氢原子被力扩散。
操作员需要每隔一段时间将金属紧固件再次拧紧到初始状态。 同时,检查并记录氢原子扩散后是否发生过“氢脆”现象。
这种检测方法有两个明显的优点,一是成本相对较低,二是操作简单。 然而,这种方法也容易受到样品材料、表面温度、样品完成时间等诸多因素的影响,可能导致灵敏度和准确度的偏差。
第二种方法是硅油检测法,操作者将待测金属样品浸泡在高温硅油中五分钟以上,然后观察样品表面。
如果样品表面有连续的气泡,则发生了氢脆。 这种方法的缺点是硅油的温度过高,有时会损坏金属样品。
最后一种方法是声发射检测。 声发射技术广泛用于金属内部结构损伤的检测,因此也可以应用于“氢脆”的检测。
与上述两种方法相比,声发射检测方法可以实现对金属样品的无损检测,准确性和严谨性也更高。 但是,这种方法成本高,对专业要求一定,因此尚未得到充分普及。
各大工程企业可根据自身情况选择合适的检测方法。 同时,为了更好的防止氢脆的发生,在生产过程中需要注意的事项很多。
例如,在生产过程中,应将金属材料充分干燥,以除去其中的水分和杂质,以避免氢原子受到刺激而发生反应还可以在焊接过程中控制焊接参数和焊接顺序,避免焊接应力过大和焊接温度过高生产结束后,我们不应放松警惕,应定期检查和维护金属材料和制品,及时发现和处理异常现象。
总之,“氢脆”虽然非常可怕,但随着工人的不断尝试和科学方法的不断发展,它对人类造成的危害也在减少。 我们也衷心希望在不久的将来能有更完美的解决方案,彻底杜绝“氢脆”造成的灾难和悲剧。