氣體保護(hù)電弧焊中氣孔缺陷的產(chǎn)生原因及其防止方法是什么？

焊接中的氣孔缺陷是指因氫氣、氮?dú)?、一氧化碳、氬氣等氣體和鋅蒸氣等氣體而在焊接金屬內(nèi)部產(chǎn)生的缺陷的總稱，一般大致分為“凹坑”和“氣孔”。在JlS的用語(yǔ)中，氣孔被稱為“熔敷金屬中產(chǎn)生的球狀或大致球狀的空洞”，凹坑被解釋為“在焊道表面產(chǎn)生的小凹坑”。

根據(jù)日本焊接協(xié)會(huì)的調(diào)查(昭和59年度共研第5分科會(huì)報(bào)告)，在巖漿焊接的實(shí)施施工中產(chǎn)生的缺陷中，氣孔占全體的約35%，是最大的比例。

這些氣孔缺陷發(fā)生的位置和形狀因其發(fā)生原因而各不相同。 將氣孔缺陷的產(chǎn)生原因大致分類，主要可以分為以下4類。

1. 大氣屏蔽

   如果保護(hù)氣體處于無(wú)法充分復(fù)蓋電弧和熔池的狀態(tài)，即保護(hù)不良狀態(tài)，空氣中的氮?dú)饩蜁?huì)溶入熔融金屬中。 這個(gè)氮在高溫下以原子的形式存在于熔融金屬中，但在冷卻中變成氮分子的氣體，在熔融金屬中表現(xiàn)為氣泡。 如果在這個(gè)氣泡沒(méi)有完全排出之前熔融金屬凝固，蜂巢狀的氣孔就會(huì)殘留在焊接金屬上。

   作為屏蔽不良的原因，除了保護(hù)氣體流量不足和風(fēng)等影響之外，還列舉了突出長(zhǎng)度、橫向擺動(dòng)過(guò)大、焊接速度過(guò)快等施工方面的主要原因。

2. 母材表面狀態(tài)

   如果母材表面有因焊接熱量而氣化的物質(zhì)，則容易產(chǎn)生氣孔缺陷。 其主要是用于防止水分、油、鋼材表面生銹等污垢和鋼材生銹的涂料和鍍層。 特別是t接頭和搭接接頭的角焊時(shí)，接合面上的物質(zhì)氣化，在根部產(chǎn)生氣孔。 鍍鋅鋼板發(fā)生氣孔的例子如(圖1 )所示。

   
   

   

   圖1   鍍鋅鋼板發(fā)生氣孔的例子

   在充分去除母材污垢的同時(shí)，電鍍鋼板和底漆鋼板需要分別選擇專用的焊接材料。 本公司有YM-28Z(用于CO?)、YM-22Z(用于Ar-CO?)作為鍍鋅鋼板用實(shí)心焊絲，還有SM-1F作為無(wú)機(jī)鋅底漆涂裝鋼板的角焊縫耐凹坑性優(yōu)異的藥芯焊絲。

3. 焊接條件

   焊接電流、電弧電壓、焊接速度等焊接條件不適當(dāng)時(shí)也可能會(huì)產(chǎn)生氣孔。 例如，如果增大焊接電流進(jìn)行高速焊接，則無(wú)法充分屏蔽較長(zhǎng)的熔池，會(huì)產(chǎn)生氣孔。 另外，電弧電壓過(guò)低時(shí)，電弧會(huì)紊亂，保護(hù)氣體有時(shí)會(huì)卷入熔池中。

   
   

4. 其他

   此外，氣孔缺陷的原因還有焊絲的選擇不當(dāng)、保護(hù)氣體的純度、設(shè)備操作不當(dāng)?shù)取?例如，如果在二氧化碳電弧焊接中使用點(diǎn)焊用焊絲，則會(huì)脫氧不足，產(chǎn)生氣孔。

   如上所述，產(chǎn)生氣孔缺陷的原因有很多，但基本原因及其對(duì)策如(表1 )所示。 請(qǐng)以此為參考，實(shí)施沒(méi)有缺陷的良好焊接。

表1 氣孔缺陷的產(chǎn)生原因及其對(duì)策