CO2焊接时气孔的产生原因及分类

第一篇：CO2焊接时气孔的产生原因及分类

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。一、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。

二、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。

三、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。

CO2气体保护焊中产生气孔的原因及对策

发布日期：2012-12-06 来源：《现代焊接》 作者：邓才智 浏览次数：2247 摘要：气孔是焊接过程中常见的缺陷，将严重影响焊缝的力学性能。本文分析了CO2气保焊气孔产生的种类、危害性及影响因素，探讨了预防气孔产生的工艺措施。实践证明，采用合理的焊接工艺将有效控制气孔缺陷，获得满意的焊缝质量。

摘要：气孔是焊接过程中常见的缺陷，将严重影响焊缝的力学性能。本文分析了CO2气保焊气孔产生的种类、危害性及影响因素，探讨了预防气孔产生的工艺措施。实践证明，采用合理的焊接工艺将有效控制气孔缺陷，获得满意的焊缝质量。关键词：CO2气体保护焊；气孔；预防 前言

CO2气体保护焊是指利用CO2作为保护气体，以焊丝和焊件之间产生的电弧来熔化被焊金属的熔化极半自动电弧焊，与手工电弧焊相比，CO2气体保护焊具有生产效率高、焊接变形小、操作简单，适用于各种位置焊接等优点，是工程机械制造车间采用的主要焊接方法，但是在实际生产过程中，如果焊接工艺选择不当，再加上焊工操作技能水平所限，导致在焊缝中容易出现气孔，影响焊缝的质量，对产品质量留下安全隐患。因此，在结构件焊接过程中，如何避免焊缝中气孔的产生，是提升焊缝质量的重点之一。1 气孔的种类及危害 1.1气孔的特点

气孔是指焊接时，熔池中的气体在凝固前未能完全逸出而残留下来形成的空穴。常见的有氢气孔、氮气孔、一氧化碳气孔等。车间结构件施焊后焊缝中出现的气孔如图1所示。

图1 焊缝中出现气孔

1.1.1氢气孔

氢可以溶解于液态金属，高温下焊接熔池中存在大量被溶解的氢，在金属结晶的过程中，氢气溶解度随温度降低而急剧减小，这些气体来不及从熔池中逸出，就会在焊缝中形成气孔。氢主要来自焊丝和工件表面的油污、铁锈以及CO2气体中所含的水分。氢气孔大多出现在焊缝表面，呈喇叭口形，如图2所示。

[1]

图2 氢气孔特征

1.1.2 氮气孔

氮气能溶于液态金属，在熔池冷却结晶过程中来不及逸出会形成氮气孔。氮气孔主要是因为CO2气体气流保护效果不好或者CO2气体纯度不高造成。氮气孔多在焊缝表面，有时成堆出现，与蜂窝相似。1.1.3一氧化碳气孔

当焊缝反应中脱氧元素（Si、Mn）不足时，导致大量的FeO不能被还原，因而进入熔池中发生反应产生CO气孔，方程式如下，CO气孔在焊缝内沿结晶方向分布，如条虫状，如图3所示。

FeO+C=Fe+CO↑

图3 氮气和一氧化碳混合气体特征

1.2气孔的危害

1.2.1削弱焊缝的有效工作截面，降低焊缝接头的抗变形、抗断裂能力；

1.2.2焊接过程中本身存在热量和成分分布的不均匀，导致焊接过程中不可避免存在内应力。在外部应力尤其是动载荷作用下，不规则分布的气孔会引发应力集中，从而降低焊缝的疲劳强度，使气孔与焊缝裂纹连通造成穿透性破坏，增加焊缝脆性断裂的几率。2 产生气孔的原因 2.1 电流和电压的影响

焊接电压主要决定于送丝速度，焊接电流的大小还与电流极性、焊丝的干伸长、焊丝直径等因素相关。电弧电压（主要取决于电弧长度）则与焊接电流，即合适的熔滴过渡型式有关。熔滴过渡的稳定性决定了焊接过程中的平稳和飞溅的大小。对于细丝CO2焊接，电弧电压和焊接电流的匹配关系如图4所示。[2]

图4 电弧电压与电流对应关系 2.2 焊接速度的影响

焊接速度过大时，会引起焊缝两边咬边，而速度过小时会导致烧穿等缺陷。在不影响焊缝成形的前提下，适当选取慢速将使焊接热输入值提高，有利于减小气孔的产生。2.3 气体流量的影响

流量过大，容易产生紊流，恶化气体保护效果；流量过小，CO2气体未能充分保护熔池，使焊缝中产生气孔的倾向加大，尤其是N2孔。一般说来，200A以下的薄板，CO2气体流量为10～15L/min；200A以上的薄板，CO2气体流量为15～25L/min。2.4 外界气流的影响

CO2气保焊时，由于气体保护层是柔性的，容易受外界气流的影响而产生气孔。因此，当焊接场地风速超过2m/s时，应设置必要的防风措施，严禁出现穿堂风。2.5 焊丝干伸长的影响

干伸长太大，电弧不稳，难以操作，同时飞溅也较大，可能破坏保护气而产生气孔。但干伸长过小时，电流增加，弧长变短，飞溅物会大量粘在喷嘴内壁，影响CO2气体的保护效果，导致气孔的产生。因此，焊丝伸出长度以10～12倍焊丝直径为宜，一般在10～20mm范围内。2.6 焊丝种类的影响

影响焊缝产生气孔的因素有两个方面，一方面是焊丝本身所含的化学成分的影响，焊丝含碳量较高，在焊接过程中会因剧烈的氧化还原作用而产生较大的飞溅，并产生气孔。因此，一般要求焊丝含碳量不超过0.11%；另一方面，焊丝成分应符合相关标准并含足够的脱氧元素Si和Mn，因Si和Mn元素与O2的结合能力比Fe大，可以有效抑制CO2对Fe的氧化作用，防止CO气孔的产生，目前国内的CO2焊丝大都采用镀铜作为保护层，并以化学镀为主，化学镀层结合强度低，镀铜层不均匀，易掉铜屑，并且镀铜容易生锈，所以，在使用前应检查焊丝的表面质量，以减少产生气孔的来源。2.7 其他影响

CO2气体纯度小于99%，飞溅物将喷嘴堵塞，母材和坡口附近打磨不干净，电弧过长或偏吹等。3预防和减少气孔产生的对策

3.1根据材料特点、板厚及坡口型式选择合适的焊接工艺参数，保持焊接过程的稳定性，减少气孔的产生。

3.2选用与母材合适的焊丝、焊剂及保护气体，焊前清理坡口及两侧20～30mm范围内的油污、铁锈及氧化物等杂物，保证气路及送丝结构畅通。

[3]3.3根据实际情况，焊前对工件进行预热，选用合适的焊接速度，在焊接终了和焊接中途停顿时，应慢慢撤离焊接熔池，使熔池缓慢冷却，从而使气体充分从熔池中逸出，减少气孔的产生。3.4尽量采用短弧焊接规范，填加焊丝要均匀，操作时应适当摆动，同时防止有害气体入侵。4结束语

综上所述，CO2气保焊中产生气孔的原因是多方面的。为了减少焊接过程中气孔的产生，除了严格遵照焊接工艺规程，提高操作技能水平等之外，在施焊现场还应该多注意观察和思考，积极分析气孔产生的原因，采取有效的工艺措施，才能获得满意的焊接接头，达到控制焊接质量的目的。

构成气孔的气体，一是来自于周围介质，二是化学冶金反应的产物。按不同的来源，气体可以分为两类：一类是高温时能大量溶于液体金属，而在凝固过程中溶解度突然下降的气体，如H2、N2；另一类是在熔池进行化学冶金反应中形成而又不溶解于液体金属中的气体，如CO、H2O。焊接低碳钢和低合金钢时，形成气孔的气体主要是H2和CO，即通常所说的氢气孔和一氧化碳气孔。氢气孔的主要来源是焊条药皮和焊剂中的有机物、结晶水或吸附水、焊丝与母材表面的油污、铁锈以及空气中的水分等，在高温下分解产生H2,氢分子进一步分解为氢原子和离子。氢在液态金属中的溶解度很高，在高温时熔池和熔滴就有可能吸收大量的氢。而当温度下降时，溶解度随之下降，即熔池开始凝固后，氢的溶解度要发生突变。随着固相增多，液相中氢的浓度必然增大，并聚集在结晶前沿的液体中，使其浓度升高处于过饱和状态，形成气泡。气泡长大到一定程度上浮，当气泡上浮速度小于结晶速度时就形成氢气孔。

CO主要是FeO、O2或其它氧化物与C作用的产物。即 [C]+[O]=CO(1)[FeO]+[C]=CO+[Fe](2)[MnO]+[C]=CO+[Mn](3)[SiO2]+2[C]=2CO+[SiO](4)碳对氧的亲和力随温度升高而增大，高温下碳比铁、锰、硅等元素对氧的亲和力都大些。因此，上述反应主要发生在熔滴区和熔池头部。CO不溶于液态铁中，在高温形成后很容易形成气泡并迅速排出，不仅不会形成气孔，而且气泡析出时使熔池沸腾，有助于其它气体和杂质排出。生成气孔的CO是在冶金反应后期形成的。熔池开始凝固后，液体金属中的C和FeO的浓度随固相增多而加大，造成二者在液体金属某一局部富集，浓度增加促使了式（2）的反应进行，而生成一定数量的CO。这时形成的CO由于温度 下降、液体金属粘度增加及冷却快等原因，难于从熔池中逸出，而被围困于树枝晶粒间。此外，式（2）的反应是吸热过程，促使冷速加大，对气体析出更有利。

4影响气孔生成的因素

在生产中一般将影响气孔形成的因素归纳为冶金与工艺两方面，而工艺因素往往是通过冶金反应来起作用，所以解决气孔的问题，冶金因素的作用更为重要。4.1 熔渣的氧化性

焊接时，熔渣的氧化性强弱对产生气孔的倾向有明显的影响。无论是酸性氧化物还是碱性氧化物，只有当氧化性（或还原性）在一定范围之内时焊缝才不会产生气孔。当氧化性过强会出现CO气孔，还原性过强则出现氢气孔。酸、碱性熔渣对气孔的敏感性不同，碱性焊条对CO气孔和氢气孔都更为敏感。4.2 焊条药皮与焊剂组成物的影响

碱性焊条药皮中加入一定的CaF2，在焊接时可与氢、水蒸气反应产生稳定的气体化合物HF，减少氢气的来源，有效防止了氢气孔；高硅高锰焊剂（HJ431）中加入一定的CaF2，焊接时CaF2与SiO2作用后，生成SiF4亦可起到脱氢作用。含有CaF2的焊条药皮或焊剂中，为稳定电弧而需加入K、Na等低电离电位物质，使对铁锈敏感性增加，导致气孔倾向加大。4.3 铁锈及水分等的作用

母材表面的氧化皮、铁锈、水分、油渍以及焊接材料中的水分也是导致气孔产生的重要原因。其中以母材表面的铁锈的影响最大。即 3Fe2O3=2Fe3O4+O(5)2Fe3O4+H2O=3Fe2O3+H2(6)Fe+H2O=FeO+H2(7)Fe3O4+Fe=4FeO(8)Fe2O3+Fe=3FeO(9)结晶水分解后产生H2、H、O及OH等.上述反应的结果,在增强了氧化作用的同时又提高了氢的分压, 因而使CO气孔与氢气孔的倾向都有可能增大.焊接材料中残存的水分和金属表面的油渍在高温时分解也要增加气孔倾向。

第二篇：手工电弧焊焊接产生气孔的原因

手工电弧焊焊接产生气孔跟踪分析报告

轻钢装配车间张运平反馈，员工在使用焊条电弧焊装配及修补时，经常出现气孔，现就反映的问题进行跟踪分析并提供解决措施：

一、手工电弧焊焊接产生气孔的原因：

（1）焊条未经过烘干，便进行焊接。且焊条拆开后焊条要一段时间才能用完，造成焊条潮湿。

（2）焊条及待焊处母材表面的水分、油污、氧化物, 尤其是铁锈, 焊接高温作用下分解出气体。（照片如下：）

（3）焊接速度太快。（4）电流过大，易产生气孔。

二、解决措施

（1）焊条使用前必须烘干（烘干温度：350°C、烘干时间：1.5h）。（2）焊接前清理待焊处母材表面20mm处水分、油污、氧化物,铁锈。（3）降低焊接速度，使内部气体容易逸出。（4）焊条直径为φ3.2、焊接电流为90-100A；

焊条直径为φ4.0、焊接电流为140-160A。

三、先按以上方法做，若电弧焊焊接出现气孔，再讨论是否购买保温筒。

四、经过2周的跟踪及员工反馈，产生气孔的原因主要是个人操作技能问题。目前跟踪也未发现点焊及修补打磨焊接时产生气孔。

工艺科

2012-3-2

第三篇：氩弧焊产生气孔原因

氩弧焊产生气孔原因

1、主要是焊缝杂货、油污末清除。另外焊接速度，气体流量也有关系，2、氩弧焊产生的气孔原因，主要与氩气的流速与流量是否稳定有关，直接影响焊缝的保护。

3、母材除锈、油污不干净；氩气不纯；环境不好（例如风速过大）等。

出现气孔的原因是气体没有保护好，其产生原因焊缝杂质油污末清除、焊接速度、气体流量、气体的纯度、外界风速。

氩气这个质量控制环节不在制造厂控制范围之内，最容易出现问题。

4、氩弧焊产生的气孔原因，主要与氩气的流速与流量是否稳定有关，直接影响焊缝的保护。

气孔是常见的焊接缺陷之一。它能强烈地降低焊缝的致密性。对金属力学性能也有一定的影响。一般来说，气孔可使焊缝的塑性降低40%~50%，对动载下工作的结构还要严重一些。气孔对强度影响不大，但过多的气孔会因焊缝工作截面削弱太多，强度还是要下降的。

有的气孔在焊缝表面就可发现，叫穿透性气孔，因为和空气发生了接触，孔洞表面呈氧化颜色。外部气孔可以是密集的，也可以是点状分布的。有的气孔则隐藏在焊缝内部，必须用透视方法才能发现。从焊缝断面看多沿柱状晶界上分布而呈条虫状，有时在焊缝根部及中部也能看到个别的点状或椭圆形小气孔。内部气孔因未与空气接触，故气孔光亮。气孔能否形成和是否外露，取决于气泡浮出的速度与熔池结晶速度的对比关系。结晶速度快，或气泡小而浮出速度慢，则形成内气孔。

应该采取措施加以避免：（1）消除各种气体的来源。去除氧化膜或铁锈，按规定烘干焊条并合理保存，去除保护气体中的氧、氢、氮。（2）加强保护。保护气体给送不能中断，电弧不得任意拉长，装配间隙不能过大。

钨极质量对产生气孔影响不大,可能是氩气保护不好,还有是焊枪把线中的氩气带漏气也会产生气孔。多出现在氩气快用完的时候。

归纳起来主要原因有:焊接参数不对,氩气纯度不够,母材没有清理干净,有水和油漆存在,还有就是环境问题,比如在室外施工风速大等问题.焊丝受潮，电弧偏离等。

第四篇：J507气孔产生原因

气孔就是焊接时，溶池中的气泡在凝固时未能逸出，而留下来形成的孔穴。J507碱性焊条焊时多为氮气孔、氢气孔和CO气孔。平焊位置要较其他位置气孔多；打底层要比填充、盖面多；长弧焊要比短弧多；断弧焊要比连弧焊多；引弧、收弧和接头处要比焊缝其它位置多。由于气孔的存在，不但会降低焊缝的致密性，削弱焊缝的有效截面积，还会降低焊缝的强度、塑性和韧性。根据J507焊条溶滴过渡的特点、选择焊接电源、合适的焊接电流、合理的引弧和收弧、短弧操作、直线运条等方面加以控制，在焊接生产中得到了很好的质量保证。

1.气孔的形成

熔化金属在高温时溶解大量气体，随着温度的下降，这些气体以气泡形式逐渐自焊缝中逸出，来不及逸出的气体残留在焊缝内就形成气孔。形成气孔的气体主要有氢气和一氧化碳。从气孔的分布状态看有单个气孔、连续气孔、密集气孔；从气孔的部位不同可分为外部气孔和内部气孔；从形状上看有针孔、圆气孔、条状气孔（气孔呈条虫形，是圆气孔的连续）、链状和蜂窝状气孔等。就目前来说，J507焊条在焊接时产生气孔缺陷更为典型。因此，以J507焊条焊接低碳钢为例，对产生气孔缺陷的原因与焊接工艺的关系作一些讨论。

2.J507焊条溶滴过渡的特点

J507焊条为高碱度的低氢型焊条，该焊条在直流焊机反极性时方可正常使用。因此无论采用何种类型的直流焊机，其溶滴过渡均由阳极区向阴极区过渡。在一般手工电弧焊时，阴极区温度略低于阳极区温度。因此，无论何种过渡形式溶滴到阴极区后温度均会降低，造成了该种焊条各溶滴的聚合过渡到溶池中去，即形成了粗溶滴过渡形式。但由于手工电弧焊是人为的因素：如焊工熟练程度、电流电压大小等不同，其溶滴的大小也是不均匀的，形成了溶池的大小也是不均匀的。因此，在外来及内在因素的影响下，形成了气孔等缺陷。同时，碱性焊条药皮中又含有大量的萤石，在电弧作用之下分解出电离电位较高的氟离子，使得电弧的稳定性变差，进而又造成了电焊时溶滴过渡的不稳定因素。因此要解决J507焊条手工电弧焊的气孔问题，除了对焊条烘干、坡口清理以外，还必须从工艺措施上入手，以确保电弧溶滴过渡的稳定。

3.选择焊接电源，确保电弧稳定

由于J507焊条药皮中含有电离电位较高的氟化物，造成了电弧气份不稳定因素，因此选择合适的焊接电源相当必要。我们通常采用的直流焊接电源分为两种类型：旋转式直流弧焊机和硅整流式直流焊机。虽然它们的外特性曲线均属下降特性，但是因旋转式直流弧焊机是通过选装换向极达到整流目的的，因而其输出的电流波形呈规则形状的摆动，这势必在宏观上为一额定电流，在微观上输出电流为小幅度变化，尤其在溶滴过渡时造成摆动幅度增加。对于硅整流直流焊机是靠硅元件整流后进行滤波处理，虽然输出电流有波峰和波谷，但总体上是平滑的，或称在某一过程中是极少量有摆动的，它因此可以认为是连续的。因此其受溶滴过渡的影响较小，在溶滴过渡时引起的电流波动不大。在焊接工作中以两种类型焊机焊接得以结论，硅整流焊机比旋转式直流弧焊机出现的气孔几率均有所降低。经分析试验结果，认为采用J507焊条施焊时要选择硅整焊机流焊接电源，这样可以确保电弧稳定避免气孔缺陷的产生。

4.选择合适的焊接电流

由于采用J507焊条焊接，焊条除药皮以外在焊芯中也含有大量的合金元素，以增强焊缝接头强度，消除产生气孔缺陷的可能性。而由于采用较大的焊接电流，溶池变深，冶金反应激烈，同时造成合金元素烧损严重。因为电流过大，明显的使焊芯电阻热猛增，焊条发红，造成焊条药皮中的有机物过早分解而形成气孔；而电流过小。熔池的结晶速度过快，熔池中气体来不及逸出而产生气孔。加之采用直流反极性，阴极区温度偏低，即使在激烈反应下产生的氢原子溶解于溶池之中也无法很快地被合金元素置换出来，即使氢气迅速浮出焊缝之外，而溶池过热后又迅速冷却，使得残余的氢形成分子凝固在溶池焊缝之中形成了气孔缺陷，因此考虑合适的焊接电流是相当必要的。低氢型焊条比同规格的酸性焊条一般略小10～20%左右的工艺电流。在生产实践中，对低氢型焊条可用该焊条直径的平方乘以十作为参考电流。如Ф3.2mm焊条可定为90～100A、Ф4.0mm焊条可定为160～170A作为参考电流，通过实验作为选定工艺参数的依据。这样可以减少合金元素的烧损，避免气孔出现的可能。

5.合理的引弧和收弧

J507焊条焊接接头产生气孔的几率比其他部位要大，这是因为接头处往往在焊接时比其他部位的温度略低。因为更换新焊条使原收弧处已经有一段时间的散热，在新的焊条端部也有可能有局部锈蚀，使得在接头处产生密集气孔，要解决由此造成的气孔缺陷，除在刚开始操作时在起弧端装接必要的引弧板外，在中间各接头部位对每根新焊条在起弧时把端部在引弧板上轻擦引弧，以清除掉端部的锈迹。在中间各接头部位，必须采用超前引弧的方法，就是在焊缝前10～20mm处引弧稳定后，再拉回到接头收弧处，以便对原收弧处进行局部加热，待形成溶池以后再压低电弧，略上下摆动1-2次即正常运条焊接。收弧时应尽量保持短弧，以保护溶池填满弧坑，用点弧或来回摆动2-3次填满弧坑达到消除收弧处产生气孔的目的。

6.短弧操作直线运条

一般J507焊条都强调采用短弧操作。短弧操作的目的在于保护溶池，使高温沸腾状态下的溶池不受外界空气的侵入而产生气孔。但短弧应保持时何种状态，我们认为要按不同规格的焊条而异。通常短弧是指弧长控制于焊条直径2/3的距离。因为过小的距离，不但溶池看不清、不易操作且会造成短路断弧。过高及过低都达不到保护溶池的目的。在运条时应采用直线运条为宜，回往复摆动过大会造成溶池保护不当。对于厚度较大的（指≥16mm）可采用开U型或双U型坡口来解决，在盖面焊时也可以多道焊尽量减少摆动幅度。在焊接生产中采用了以上方法，不但保证了内在质量而且焊道平滑整齐。

在操作J507焊条施焊时，除以上一些工艺措施防止可能产生气孔以外，对一些常规要求的工艺处理不能忽视。例如：焊条烘干去除水份油污，坡口的确定和处理，适当的接地位置以防止偏弧造成气孔等。只有结合产品的特点从工艺措施上进行控制，必定能有效地减少及避免气孔缺陷。

压力容器焊接过程中产生气孔的原因及预防措施

压力容器焊接过程中产生气孔的原因及预防措施。压力容器的制造标准相当严格，以蒸压釜为例，钢板制成卷筒，最后进行焊接连接，要求焊接的精密度和美观度达到一定标准，才能保证这些压力容器设备在使用过程中的安全。如果焊接过程中操作稍有不慎，就会有一些一些问题出现，比如产生气泡。

气孔产生的原因

压力容器焊接过程中产生气孔现象是常见的一种焊接缺陷，它会降低焊缝的致密性。气孔是熔池中产生的气泡在结晶时没来得及逸出造成的。焊接时能生成气孔的气体有两类，即冶金反应生产不熔于金属的气体，如CO、H2O等；高温时溶解于金属，在结晶时溶解度突然降低而过饱和的气体，如氮和氢。有的气孔在焊缝表面就可发现，叫穿透性气孔，因为和空气发生了接触，孔洞表面呈氧化颜色。外部气孔可以是密集的，也可以是点状分布的。有的气孔则隐藏在焊缝内部，必须用透视方法才能发现。从焊缝断面看多沿柱状晶界上分布而呈条虫状，有时在焊缝根部及中部也能看到个别的点状或椭圆形小气孔。内部气孔因未与空气接触，故气孔光亮。气孔能否形成和是否外露，取决于气泡浮出的速度与熔池结晶速度的对比关系。结晶速度快，或气泡小而浮出速度慢，则形成内气孔。

防止气孔产生的措施

1、工艺措施

（1）消除各种气体的来源。去除氧化膜或铁锈，按规定烘干焊条、焊剂并合理保存，去除保护气体中的氧、氢、氮。

（2）加强保护。焊条药皮不要脱落，焊剂或保护气体给送不能中断，电弧不得任意拉长，装配间隙不能过大，用低氢型电焊条要用短弧、直流反接。

（3）正确掌握焊接操作工艺。创造熔池中气体浮出的有利条件，必要时可预热。

2、冶金措施选用与母材金属相适应的焊条焊剂。

（1）药皮焊剂中的氧化剂和脱氧剂配合适当。在焊接低碳钢时适当增加氧化性可以减少由氢气所造成的气孔；而焊接高碳钢时适当增加脱氧性可以减少由CO即产生的气孔。

（2）在焊剂中适当的增加合金剂及造渣剂可以减少气孔，如适当的加入SiO2、MnO、MgO可以减少气孔（3）调节焊剂的粘度，适当的加入一些CaF3或TiO2是降低粘度的有效方法，这样有利于焊缝中气体的逸出。

第五篇：焊接钢管焊缝气孔产生的原因及防治措施

焊接钢管焊缝气孔产生的原因及防治措施

焊接钢管焊缝气孔不仅影响管道焊缝致密性，造成管道泄漏，而且会成为腐蚀的诱发点，严重降低焊缝强度和韧性。

焊缝产生气孔的因素有：焊剂中的水分、污物、氧化皮和铁屑，焊接的成份及覆盖厚度，钢板的表面质量以及钢板边板处理，焊接工艺及钢管成型工艺等。

相关防治措施为：

1焊剂成分。焊接含有适量的CaF2和SiO2时，会反应吸收大量的H2，生成稳定性很高且不溶于液态金属的HF，从而可以防止氢气孔的形成。

2焊剂的堆积厚度一般为25-45mm，焊剂颗粒度大、密度小时堆积厚度取最大值，反之取最小值;大电流、低焊速堆积厚度取最大值，反之取最小值，此外，夏天或空气湿度大时，回收的焊剂应烘干后再使用。

3钢板表面处理。为避免开卷矫平脱落的氧化铁皮等杂物进入成型工序，应设置板面清扫装置。

4钢板板边处理。钢板板边应设置铁锈和毛刺清除装置，以减少产生气孔的可能。清除装置的位置最好安装在铣边机和圆盘剪后，装置的结构是一边2个上下位置可调整间隙的主动钢丝轮，上下压紧板边。

5焊缝形貌。焊缝的成型系数过小，焊缝的形状窄而深，气体和夹杂物不容易浮出，易形成气孔和夹渣。一般焊缝成型系数控制在1.3-1.5，厚壁焊管取最大值，薄壁取最小值。

6减小次级磁场。为了减少磁偏吹的影响，应使工件上焊接电缆的连接位置仅可能远离焊接终端，避免部分焊接电缆在工件上产生次级磁场。

7工艺方面。应适当降低焊接速度或增大电流，从而延迟焊缝熔池金属的结晶速度，以便于气体逸出，同时，如果带钢递送位置不稳定，应及时进行调整，杜绝通过频繁微调前桥或后桥维持成型，造成气体逸出困难。

焊接钢管焊缝夹渣产生的原因及防治措施

焊后残留在焊缝中的熔渣称为夹渣，夹渣对接头的性能影响比较大。因夹渣多数呈不规则状，会降低焊缝的塑性和韧性，其尖角会引起很大的应力集中，尖角顶点常导致裂纹产生，焊缝中的针形氧化物和磷化物夹渣会使焊缝金属变脆，降低力学性能，氧化铁及硫化铁夹渣容易使焊缝产生脆性。

防止措施：

将坡口及焊层间的熔渣清理干净，将凹凸处铲平；适当地增大焊接电流，必要时把电弧缩短，并增加电弧停留时间，使熔化金属和熔渣得到充分加热；根据熔化情况，随时调整焊条角度和运条方法，使熔渣能上浮到铁水表面；正确选择母材和焊条金属的化学成分，降低熔渣的熔点和粘度，防止夹渣产生。夹渣

夹杂在焊缝中的非金属夹杂物称为夹渣。（1）产生原因

坡口角度太小，焊接电流太小，熔渣黏度太大等，熔渣浮不到熔池表面便形成夹渣。同时有下列原因：

① 多层多道焊时，每道焊缝熔渣清除不干净、不彻底； ② 焊条药皮成块脱落未被熔化；（2）预防办法

坡口角度、焊接电流均应符合规范，仔细清理母材脏物，焊接过程中保持熔池清晰，使熔渣与液态金属分离

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