【钢铁裁缝】知识点滴：焊接气孔产生的原因及解决措施

焊接气孔产生的主要原因：1、电弧焊接中所产生的气体里含有过量的氢气及一氧化碳所造成的；2、母材钢材中含硫量过...



焊接气孔产生的主要原因：

1、电弧焊接中所产生的气体里含有过量的氢气及一氧化碳所造成的；

2、母材钢材中含硫量过多；

3、焊剂的性质和烘赔温度不够高；

4、焊接部位冷却速度过快；

5、焊接区域有油污、油漆、铁锈、水或镀锌层等造成；

6、空气中潮气太大、有风；

7、电弧发生偏吹。

CO2电弧焊时，由于熔池表面没有熔渣盖覆，CO2气流又有较强的冷却作用，因而熔池金属凝固比较快，但其中气体来不及逸出时，就容易在焊缝中产生气孔。



可能产生的气孔主要有3种：一氧化碳气孔、氢气孔和氮气孔。

1、一氧化碳气孔

产生CO气孔的原因，主要是熔池中的FeO和C发生如下的还原反应：                         FeO+C==Fe+CO

该反应在熔池处于结晶温度时，进行得比较剧烈，由于这时熔池已开始凝固，CO气体不易逸出，于是在焊缝中形成CO气孔。

如果焊丝中含有足够的脱氧元素Si和Mn，以及限制焊丝中的含碳量，就可以抑制上述的还原反应，有效地防止CO气孔的产生。所以CO2电弧焊中，只要焊丝选择适当，产生CO气孔的可能性是很小的。

2、氢气孔

如果熔池在高温时溶入了大量氢气，在结晶过程中又不能充分排出，则留在焊缝金属中形成气孔。

电弧区的氢主要来自焊丝、工件表面的油污及铁锈，以及CO2气体中所含的水分。油污为碳氢化合物，铁锈中含有结晶水，它们在电弧高温下都能分解出氢气。减少熔池中氢的溶解量，不仅可防止氢气孔，而且可提高焊缝金属的塑性。所以，一方面焊前要适当清除工件和焊丝表面的油污及铁锈，另一方面应尽可能使用含水分低的CO2气体。CO2气体中的水分常常是引起氢气孔的主要原因。

另外，氢是以离子形态溶解于熔池的。直流反极性时，熔池为负极，它发射大量电子，使熔池表面的氢离子又复合为原子，因而减少了进入熔池的氢离子的数量。所以直流反极性时，焊缝中含氢量为正极性时的1/3～1/5，产生氢气孔的倾向也比正极性时小。

3、氮气孔

氮气的来源：一是空气侵入焊接区；二是CO2气体不纯。试验表明：在短路过渡时CO2气体中加入φ（N2）=3%的氮气，射流过渡时CO2气体中加入φ（N2）=4%的氮气，仍不会产生氮气孔。而正常气体中含氮气很少，φ（N2）≤1%。由上述可推断，由于CO2气体不纯引起氮气孔的可能性不大，焊缝中产生氮气孔的主要原因是保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。



造成保护气层失效的因素有：

过小的CO2气体流量；喷嘴被飞溅物部分堵塞；喷嘴与工件的距离过大，以及焊接场地有侧向风等。因此，适当增加CO2保护气体流量，保证气路畅通和气层的稳定、可靠，是防止焊缝中氮气孔的关键。

另外，工艺因素对气孔的产生也有影响。电弧电压越高，空气侵入的可能性越大，就越可能产生气孔。焊接速度主要影响熔池的结晶速度。焊接速度慢，熔池结晶也慢，气体容易逸出；焊接速度快，熔池结晶快，则气体不易排出，易产生气孔。

磷化处理是种强碱弱酸盐，处理时一般会在处理药剂中适当增加一些活性剂。若工件表面情况良好，且焊接是满焊，那么一般情况下是没有气孔产生的；若工件的表面粗糙，焊接时存在一些缝隙，那么容易产生一些焊缝的腐蚀，造成气孔，不过气孔的大小和处理时间的长短有一定的关系。

气孔允许存在的指标在标准中都有规定，不同的行业焊接有不同的规定，关键焊缝和普通焊缝也不同，这在检测标准中都有的。产生的气孔主要有N气孔和H气孔相对来说H气孔较容易产生，具体原因焊条焊丝含有过多的水分，工件有污物（如铁锈，水分），保护气体不纯或是气体流量调节不好，还有就是焊接时候有穿堂风存在

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