焊缝气孔的形成原因及防治措施
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焊缝气孔的形成原因及防治措施
作者：郑建勇 史智杰 刘永春
来源：《文化产业》2015年第03期
摘 要：焊接制造技术是一门综合性技术。论述焊缝气孔缺陷的类型及形成条件，如何限制熔池溶入或产生气体以及排除熔池中存在的气体，选用与母材匹配的焊接材料，制定并控制焊接工艺条件，可以有效的控制焊接过程中的气孔缺陷的产生。
关键词：气孔；气孔类型；防治措施；
中图分类号：TG441.7 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-03-00-01
焊接制造技术，是一门综合性技术。在焊接施工中焊接缺陷如果影响焊接产品的质量，会造成返修，严重的甚至会造成焊接件报废，所以在此分析焊接过程中缺陷出现的条件及防治措施。防治焊接缺陷的首要条件是掌握缺陷的形成条件及形成原因，以制定合理的焊接工艺，并在生产制造中严格工艺要求，认真贯彻执行。
焊缝气孔是典型的焊接缺陷，气体的存在是形成气孔的先决条件。形成气孔的气体有两类：高温时金属溶解了较多的气体（如氢气和氮气）和熔池内产生的冶金反应产物（如一氧化碳和水蒸气）。焊接熔池吸收的气体因过饱和以致形成气泡，又不能及时逸出而残留于焊缝中，就会形成气孔。气孔的存在，不仅减少小了焊缝的有效承载面积，而且会形成应力集中，使焊缝的强度、韧性、疲劳强度下降，有时气孔还会成为裂纹源。因此，气孔的防止是焊接中第一个十分重要的问题。
一、焊缝气孔的类型及形成机理
（一）气孔类型及特征。气孔可按不同特征分为不同的类型，按形成气孔的气体来源可为析出型气孔和反应型气孔两种。
1、析出型气孔。因溶解度差而造成过饱和状态的气体的析出所形成的气孔，称为析出型气孔。这类气体主要是外部侵入熔池的氢和氮。对于大多数金属来说，易于溶解的氢最易在焊缝中形成气孔。氮的唯一来源是空气，如果采取正确的防护措施，氮气孔是比较容易避免的。就氢的影响而言因溶解度变化特性不同，在不同金属中对气孔的影响会有较大差别。
2、反应型气孔。熔池中除外部入侵的气体氢或氮之外，还会由于冶金反应而生成反应性气体，这类气体主要是一氧化碳、水蒸气，均为根本不溶于金属的气体。由于这类反应性气体造成的气孔，称为反应性气孔。焊接时典型的反应性气体为CO ，其反应为
[FeO]+[C]=[Fe]+CO↑。这一反应必须是在熔池内部发生时方可促使形成气孔。这类氧化反应的前提条件是熔池金属存在氧化物。所以，为防止产生气孔必须设法消除这类氧化物或使之转化为不具氧化能力的其它稳定氧化物。