铝合金MIG焊的气孔问题研究

第一篇：铝合金MIG焊的气孔问题研究

铝合金MIG焊的气孔问题研究

摘要：铝合金在MIG焊时很容易产生气孔，需要采取相应的解决措施。为此，选用先进的焊接设备，焊前对母材及焊材的清洁度、保护气体的纯度进行严格控制，并配以合理的焊接工艺参数，可使气孔得到有效地控制。

关键词：铝合金；MIG焊；气孔；焊缝质量

中图分类号：TG441.7 文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）15-0094-01

铝合金由于比重小、比强度高、无磁性、以及良好的加工性能、耐腐蚀性能和导电热性能，被广泛应用于各种焊接结构和产品中。因此，特别适用于航空航天器、船舶、车辆等运载工具以及对快速机动能力有高要求的兵工装备。铝合金适最用于TIG焊和MIG焊，而MIG焊相比TIG焊，焊接效率高，因而得到更广泛的应用。但是，MIG焊时最容易产生气孔，气孔的存在会影响焊接接头的性能，因此，解决合金焊接时产生的气孔问题，是焊接质量控制的首要任务。

1MIG焊接设备、焊接工艺的发展与应用

近年来，全球的焊接技术发展非常快。焊接设备已从机械控制进入了电子控制时代。在过去的几十年里，焊接设备的功率器件由磁放大器向晶闸管、晶体管和IGBT等方向发展。晶体管逆变式控制的脉冲MIG焊机，成为目前铝合金焊接的发展趋势。焊接工艺多采用自动或半自动方式焊接。如铝合金储液罐及换热器的焊接一般实现了半自动焊及全自动焊。焊接设备多采用晶体管道逆变控制式脉冲氩弧焊机（DIGITAL PULSE）、全密封式的焊台结合PLC系统，有效地控制工件运转节率，采用纯氩保护进行焊接，为半自动MIG焊提供技术保障，较大程度地减少了人和环境对焊缝质量的影响。工艺上采用高速和大电流规范进行施焊，使用这样的设备及焊接工艺施焊时产生的气孔和飞溅现象非常少。

2铝合金焊缝中形成气孔的机理

2.1铝合金焊接时产生气孔的来源

铝合金焊接时极易气孔，而氢是铝及铝合金熔焊时产生气孔的主要原因，铝合金焊接中少量的氢污染都能引起严重的气孔。

铝合金焊缝中氢的来源，主要有以下几个方面：①母材和焊材的表面的油污、水分及其他有机物等在焊接电弧的高温下分解产生的氢；②母材和焊材中固溶的氢；③保护气体纯度不够，气体中含水；④在电弧气氛中侵入了空气中的水分。

2.2焊接设备对气孔产生的影响

晶体管道逆变控制式脉冲MIG焊机，其晶体管控制MIG焊电源输出波形为方波脉冲，可实现与脉冲电流同步的1滴/1脉冲熔滴过渡。即使焊接电流发生变化，在1次脉冲里过渡的熔滴大小仍基本相同。且从小电流到大电流整个较大的范围内都可进行稳定的熔滴过渡（焊接），基本无飞溅和烟雾少，气孔也显著降低。而晶闸管控制的焊机未能达到该效果。目前，又出现一种DPMIG新技术焊机，它具有一个脉冲过渡一个熔滴的特点，同时对熔池起到搅拌的作用，使得气熔池内部气体有足够的时间逸出，从而得到低气孔率焊接熔池。

2.3焊接接头位置对焊缝中气孔的影响因素

焊接结构的多样化，决定了焊接接头位置的多样性，焊接接头位置不同，决定了残留在晶体中细小、孤立气泡的逃逸量。平焊时，不论焊枪移动还是工件移动，对于焊缝中气孔的逸出最为有利。下坡焊时，焊接熔池金属可能流到焊丝的前面，对母材产生预热作用，而削弱了清理作用和保护效果，而上坡焊的效果正好与下坡焊相反。铝材的下坡焊很容易产生缺陷，影响焊缝质量，一般不推荐使用。

2.4保护气体对铝合金焊缝中气孔的影响

氩气和氦气是铝合金气体保护焊最常用的两种保护气体，它们均属于惰性气体，但两者的热物理特性具有很大差异，从而决定了其电弧特性亦明显不同。氩气的密度比空气大，而热导率比较小，因此氩弧燃烧非常稳定，熔滴易呈稳定的轴向射流过渡，保护效果好。但氩弧电弧电压和能量密度较低，射流过渡时易得到指状熔深。氦气的密度比空气小，导热率比氩气高，易获得较高的电弧电压，从而增大了焊缝熔深。

实践证明，采用纯度为99.99%的纯氩气可以获得较好的焊缝质量。对于导热性较好的铝合金，采用混合气保护，以较快的焊接速度焊接时，其冷却速度也较快，大量分布于细小的枝晶组织间的气泡不能像晶体生长得那么快，也不能产生足够的浮力逸出熔池，这样孤立的气泡就陷于晶体中作为细小的气孔保留于焊缝中。而采用纯氩气保护焊接时，焊缝金属的冷却速度相对较慢，有利于气泡的长大和逸出，而获得焊缝较好的内部质量。例如纯氩条件下的薄壁铝合金罐体（壁厚2.0 mm，直径Φ30~60 mm）获得的焊缝质量，其耐爆破强度性能指数在15 MPa以上，压力循环试验性能指数在15万次以上（试验压力1~35 bar，试验频率1 Hz）。

2.5其它因素对铝合金焊缝中气孔的影响

作为熔化极的铝焊丝表面摩擦系数较大，因此，应该尽可能的选择高耐磨和摩擦系数低的材料作送丝软管，且弯曲的送丝管对焊接效果有很大影响，如将铝焊丝沿着弯曲的送丝管送出，很容易引起电弧不稳、焊嘴被堵等多种故障，从而无法获得优质的内部焊缝。

MIG焊接过程中，粘在喷嘴内壁上少量的飞溅应及时去除，以免掉在焊缝中产生夹渣和气孔。对焊接规范、氩气流量、导电嘴的使用寿命等进行合理的控制，也可有效的减少铝合金焊缝中气孔。

3焊接工艺参数的控制

焊接工艺参数控制不当往往会是焊接质量明显下降。焊接工艺参数主要包括焊接电流、焊接电压和焊接速度三个因素，焊接电流是焊缝熔深和焊缝厚度主要影响因素，焊接电流大，焊缝熔深大，焊缝厚度大，焊接效率高，但是电流过大，容易产生咬边、焊穿等缺陷，焊缝厚度大即熔池深，焊接时气体逸出时间变长，也容易产生气孔。焊接电压是影响焊缝熔宽的主要因素，并随着电流增大也相应增大，否则电弧会不稳定，但电压不宜过大，电压过大，电弧变长，保护气体效果变差，容易被空气侵入而产生气孔；焊接电压过小，焊接电弧不稳定，焊缝宽度太小，焊缝成型不好。焊接速度是影响焊缝成型的重要因素，焊接速度太小，焊缝厚度高，焊缝宽度小，焊缝中心会凸起，成型不好，还容易焊穿；焊接速度过大，容易产生咬边，焊缝冷却过快，保护气体保护效果变差，而且熔池还没冷却下来，空气已经侵入，焊缝容易被氧化和产生气孔。

因而，在实践过程中要掌握好焊接工艺参数，并熟练地操作，焊接过程中才能控制好焊缝成型和不产生焊接气孔。

4结语

①选择先进的焊接设备，并在焊前去除对母材和焊材表面对焊接质量产生影响的油污、水分及其他杂物，再配以合理的焊接工艺参数，可有效地控制铝合金MIG焊时气孔的产生。

②晶体管逆变式控制的脉冲MIG焊机的应用及半自动MIG焊接方式的选择，可有效地控制人及周边环境等外界因素对焊缝质量的影响，很大程度上降低了焊工的作业强度，有利于焊接质量的稳定提高。

参考文献：

[1] 邹增大.焊接材料工艺及设备手册[M].北京:化学工业出版社,2001.[2] 水野政夫(日),许慧姿(译).铝及其合金的焊接[M].北京:冶金工业出版社,1985.[3] 刘嘉,殷树言.铝及铝合金焊接新技术[J].航空制造技术,2006,(5).

第二篇：CO2气体保护焊气孔原因分析

CO2气体保护焊气孔原因分析

CO2气体保护焊会发生很强烈的氧化还原化学反应，所以飞溅比较大，损失热量多，只要那一个环节没有控制好，就容易出气孔,出气孔的主要原因如下：

1、焊缝没清理干净，存在油污，水，锈等等；

2、焊接时没注意防风；

3、气管漏气（漏气在焊接时会形成射吸，把周围空气吸进来）；

4、加热器不工作（纯CO2不加热会带潮气）；

5、焊接时焊摆过宽；

6、焊丝干伸长过大；

7、喷嘴飞溅堵赛,变形严重；

8、焊丝质量问题；

9、气体不纯；

10、导电杆烧穿（没装陶瓷气赛烧穿后会造成喷嘴一边气大一边气小）；

11、送丝小车的电磁阀损坏或者堵塞，导致刚开始焊接时有气，但是气体流量越来越小，直至停止送气；

12、二氧化碳减压表损坏，能加热但是流量不可调节；

13、气体流量过大也会产生紊流，吸入空气，导致气孔；

14、焊道间隙过大，保护气覆盖范围不足也会产生气孔；

15、气体流量太小，气流挺度小产生气孔；

16、管道输送气体，长时间不用，气包中第一包气没有放出，产生气孔；

17、使用不规范的自制绝缘套，长时间使用绝缘套在喷嘴内燃烧，使CO2气体分解，产生气孔；

18、喷嘴歪斜安装，导电咀不在喷嘴中心，即焊丝熔滴不在保护气氛围中心，怎么焊都出气孔；

19、焊枪（OTC）尾部密封圈失效，产生气孔；

20、分流器小孔加工角度不标准，导致保护气在喷嘴内形成紊流，产生气孔；

21、加热器进气口堵塞，里面有个小滤网；

22、气体管线不应存在较大的泄漏，较大的泄漏会使气体管线渗入少量空气。

这是因为，用于保护焊接区域不受空气侵害的CO2气体大都是酿酒厂或酒精厂的副产品，不可避免地含有或多或少的水分或其它含氢物质，同时混合气体中的氩气也常含有水分。如果保护气体中的水分和其它含氢物质的总含量超过一定限度，那么焊缝金属中氢气孔的产生将是必然的。

但是，如果保护气体中的水分和其它含氢物质的含量按相关标准要求被控制在一定的范围内，那么CO2气体保护焊和富氩混合气体（80%Ar+20%CO2）保护焊焊缝金属中一般不会产生很多的氢气孔。这是因为CO2气体在电弧高温下将发生分解反应（CO2 = CO + O），分解出来的原子态氧具有较强的氧化性，与气相中的[H]反应生成不溶于液体金属的OH，从而有效地阻止焊缝中氢气孔的产生。

而使用纯CO2气体保护则会产生CO气孔。二氧化碳气体保护焊焊接时会发生如下反应： Fe＋CO2 FeO＋CO FeO＋C ＝ Fe＋CO 这个反应是在熔池内部进行的。由于金属对一氧化碳的溶解度很低所以生成的一氧化碳要从熔池中跑出来。若熔池金属结晶完了时，还有一部分一氧化碳没有排出，则在焊缝中就形成气孔。

再有就是CO2气在3500℃的高温电弧下发生分解反应： 2CO2＝2CO＋O2 O2＝2O 这个反应是吸热的，因此二氧化碳气流的冷却作用比较显著，使熔池金属冷却的特别快，加上焊缝成型窄而深，使气体排出条件恶化，所以产生气孔。当二氧化碳气体纯度不够、由于长时间工作导电嘴和导流罩上会积累一些飞溅颗粒，如果清理不及时也会阻碍气体的正常喷出，破坏气流罩的正常保护，加上人为的拉长电弧，致使保护气流产生飘移、流散，使得外界空气进入电弧区。这样产生其他气孔的机遇也比较大。如：氮气孔、氢气孔。

总之焊道产生气孔的原因如下：

(1)焊丝和被焊金属坡口表面上的铁锈、油污或其它杂质。(2)人为的拉长电弧，焊接区域没有得到充分的保护。(3)焊接参数或焊接材料选择不当。(4)保护气体纯度不够。

(5)气体加热器不能正常工作。解决方法

(1)合理的使用焊接参数。在不违反焊接工艺的情况下，焊接电流的大小我认为因人而定，根据个人的使用习惯而调整，不要别人用多大的规范你也用同样的规范。(2)使用合格的焊接材料及保护气体。

(3)彻底清除焊丝和被焊金属表面上的水、锈、油污和其它杂质。

(4)使用二氧化碳气体保护焊、富氩气体保护焊时，要调整好焊枪与焊件的距离和角度使得焊接熔池得到充分的保护。一定确保气体加热器的完好率。(5)气保焊焊枪的导流罩必须够长，太短以后保护气体在流动过程中不能形成很好的保护罩。不知以上的回答对你的工作有没有帮助。

二氧化碳纯度

楼上的各位对气孔的产生原因分析的已经很详细了，我单独针对二氧化碳气体纯度方面对焊接气孔的影响发一些资料，希望对楼主有帮组。

1．CO2气体的性质

纯CO2是无色、无味的气体。密度为 1．98kg／m3，比空气重（空气为1．29kg／m3）。是空气的1．5倍。

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CO2有三种状态：固态、液态、气态。

三维|cad|机械汽车技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa-V!D.|.m$ U9 @

不加压力冷却时，CO2直接由气体变成固体，叫做干冰。

温度升高时，干冰升华直接变成气体。因空气中的水分不可避免地会凝结在干冰上，使干冰升华时产生的CO2气体中含有大量水分，所以固态CO2不能用于焊接。三维网技术论坛!]+ ~, K-a$!r2 n1 S9

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常温CO2加压至5-7MPa时变成液体。常温下液态CO2比水轻，其沸点三维,cad,机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidwor,caxa时空镇江2 q' {4 x,)b0 [4 s* www.xiexiebang.com, D' ]& K6 }+ Y)S!P9 j为－78℃。

在0℃ 和0.1 MPa时，Ikg的液态CO2可产生

509L的CO2气体。

2．CO2纯度对焊缝质量的影响

CO2气体的纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大的影响。CO2气体中的主要杂质是水分和氮气。氮气一般含量较少，危害较小。水分的危害较大。随着CO2气体中水分的增加，焊缝金属中的扩散氢含量也增加，焊缝金属的塑性变差，容易出现气孔，还可能产生冷裂纹。L D'E3 y5 H "

根据 CO2气体保护焊工艺规程 JB／Z286-87要求，焊接用CO2气体的纯度不应低于99．5％（体积法），其含水量不超过0．005％（重量法）。近年来有些国家要求焊接用CO2的纯度＞99．8％，露点低于－4 0℃。

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3．瓶装CO2气体

工业上使用的瓶装液态CO2既经济又方便。规定钢瓶主体喷成银白色，用黑漆标明“二氧化碳”字样。

容量为40L的标准钢瓶，可灌入25kg液态的CO2，约占钢瓶容积的80％，其余20％的空间充满了CO2气体，气瓶压力表上指示的就是这部分气体的饱和压力，它的值与环境温度有关。温度高时，饱和气压增高；温度降低时，饱和气压降低。0℃时，饱和气压为3．63MPa（35．57kgf／cm 2）；20℃时，饱和气压为 5．72MPa（56．06kgf／cm 2）； 30℃时，饱和气压达 7．48MPa（73.30kgf／ cm 2）；因此，应防止 CO2气瓶靠近热源或让烈日曝晒，以免发生爆炸事故。当气瓶内的液态CO2全部挥发成气体后，气瓶内的压力

才逐渐下降。

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液态CO2中可溶解约0．05％（按重量）的水，多余的水沉在瓶底，这些水和液态CO2一起挥发后，将混人CO2气体中一起进人焊接区。溶解在液态CO2中的水也可蒸发成水蒸气混入CO2气中，将影响气体的纯度。水蒸气的蒸发量与气瓶中气体的压力有

关，气瓶内压力越低，水蒸气含量越高。

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4．CO2气体的提纯

目前国内焊接使用的CO2气体，主要是酿造厂、化工厂的副产品，含水分较高，纯度不稳定。为保证焊接质量，应对这种瓶装气体进行处理，以减少其中的水分和空气。

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焊接现场采取以下措施，可有效地降低CO2气体中水分的含量：

①更换新气时，先放气2～3min，以排除装瓶时混入的空气和水分。

②将气瓶倒置l～2h后，打开阀门，可排出沉积在下面的自由状态的水。根据瓶中含水量的不同，每隔30min左右放一次水，需放水2～3次。然后将气瓶放正，开

始焊接。

③使用时应在气路中安装加热器，对气体加热。

④气瓶中液态CO2用完后，气体的压力将随气体的消耗而下降。

气瓶中压力降到1MPa时，CO2中所含的水分将增加1倍以上，应停止使用。如果继续使用，焊缝中将产生气孔。焊接对水比较敏感的金属时。当瓶中气压降至1．5MPa时就不宜再用了。

1、CO2气体保护焊的气孔主要是由母材焊接表面的清洁度（油、氧化物）等造成的。

2、还有就是气体的纯度

3、也有可能是气体中的水分太多，看看你的气体的纯度 也有可能是CO气孔，主要是密集型，柱状的

4、这是因为，用于保护焊接区域不受空气侵害的CO2气体大都是酿酒厂或酒精厂的副产品，不可避免地含有或多或少的水分或其它含氢物质，同时混合气体中的氩气也常含有水分。如果保护气体中的水分和其它含氢物质的总含量超过一定限度，那么焊缝金属中氢气孔的产生将是必然的。解决方法：

(1)合理的使用焊接参数。在不违反焊接工艺的情况下，焊接电流的大小我认为因人而定，根据个人的使用习惯而调整，不要别人用多大的规范你也用同样的规范。(2)使用合格的焊接材料及保护气体。

(3)彻底清除焊丝和被焊金属表面上的水、锈、油污和其它杂质。

(4)使用二氧化碳气体保护焊、富氩气体保护焊时，要调整好焊枪与焊件的距离和角度使得焊接熔池得到充分的保护。一定确保气体加热器的完好率。

(5)气保焊焊枪的导流罩必须够长，太短以后保护气体在流动过程中不能形成很好的保护罩。不知以上的回答对你的工作有没有帮助。

5、还要注意周围空气的流动,最好周围的风速不要超过1.5m/s

气体保护焊的二氧化碳加热器

申请号/专利号： 200920201590 本实用新型公开了一种气体保护焊的二氧化碳加热器，主要由高压气进入装置１、加热装置２、减压装置３和低压出气装置４组成，所述的加热装置２包括电热管２１、传热螺管２２、温控器２３，所述的减压装置３包括活门组件３１、活门弹簧３２、减压腔３３、弹性膜片３４，所述的加热装置２安装在所述的低压出气装置４的下部位置；由于将加热装置安置在低压气进去段，气体经减压后，单位体积内的气体量少，加热装置中的电热管的功率可以小一些，从而节约了能源，更为可喜的是，气体在经过减压后，因单位体积内的气体量少，气体经加热后，气体体积膨胀压力要小于在高压区加热的气体压力，提高了操作安全系数，降低了危险性。

第三篇：CO2气体保护焊气孔原因分析

CO2气体保护焊气孔原因分析

CO2气体保护焊会发生很强烈的氧化还原化学反应，所以飞溅比较大，损失热量多，只要那一个环节没有控制好，就容易出气孔,出气孔的主要原因如下：

1、焊缝没清理干净，存在油污，水，锈等等；

2、焊接时没注意防风；

3、气管漏气（漏气在焊接时会形成射吸，把周围空气吸进来）；

4、加热器不工作（纯CO2不加热会带潮气）；

5、焊接时焊摆过宽；

6、焊丝干伸长过大；

7、喷嘴飞溅堵赛,变形严重；

8、焊丝质量问题；

9、气体不纯；

10、导电杆烧穿（没装陶瓷气赛烧穿后会造成喷嘴一边气大一边气小）；

11、送丝小车的电磁阀损坏或者堵塞，导致刚开始焊接时有气，但是气体流量越来越小，直至停止送气；

12、二氧化碳减压表损坏，能加热但是流量不可调节；

13、气体流量过大也会产生紊流，吸入空气，导致气孔；

14、焊道间隙过大，保护气覆盖范围不足也会产生气孔；

15、气体流量太小，气流挺度小产生气孔；

16、管道输送气体，长时间不用，气包中第一包气没有放出，产生气孔；

17、使用不规范的自制绝缘套，长时间使用绝缘套在喷嘴内燃烧，使CO2气体分解，产生气孔；

18、喷嘴歪斜安装，导电咀不在喷嘴中心，即焊丝熔滴不在保护气氛围中心，怎么焊都出气孔；

19、焊枪（OTC）尾部密封圈失效，产生气孔；

20、分流器小孔加工角度不标准，导致保护气在喷嘴内形成紊流，产生气孔；

21、加热器进气口堵塞，里面有个小滤网；

22、气体管线不应存在较大的泄漏，较大的泄漏会使气体管线渗入少量空气。

这是因为，用于保护焊接区域不受空气侵害的CO2气体大都是酿酒厂或酒精厂的副产品，不可避免地含有或多或少的水分或其它含氢物质，同时混合气体中的氩气也常含有水分。如果保护气体中的水分和其它含氢物质的总含量超过一定限度，那么焊缝金属中氢气孔的产生将是必然的。

但是，如果保护气体中的水分和其它含氢物质的含量按相关标准要求被控制在一定的范围内，那么CO2气体保护焊和富氩混合气体（80%Ar+20%CO2）保护焊焊缝金属中一般不会产生很多的氢气孔。这是因为CO2气体在电弧高温下将发生分解反应（CO2 = CO + O），分解出来的原子态氧具有较强的氧化性，与气相中的[H]反应生成不溶于液体金属的OH，从而有效地阻止焊缝中氢气孔的产生。

而使用纯CO2气体保护则会产生CO气孔。二氧化碳气体保护焊焊接时会发生如下反应： Fe＋CO2 FeO＋CO FeO＋C ＝ Fe＋CO 这个反应是在熔池内部进行的。由于金属对一氧化碳的溶解度很低所以生成的一氧化碳要从熔池中跑出来。若熔池金属结晶完了时，还有一部分一氧化碳没有排出，则在焊缝中就形成气孔。

再有就是CO2气在3500℃的高温电弧下发生分解反应：

2CO2＝2CO＋O2 O2＝2O 这个反应是吸热的，因此二氧化碳气流的冷却作用比较显著，使熔池金属冷却的特别快，加上焊缝成型窄而深，使气体排出条件恶化，所以产生气孔。当二氧化碳气体纯度不够、由于长时间工作导电嘴和导流罩上会积累一些飞溅颗粒，如果清理不及时也会阻碍气体的正常喷出，破坏气流罩的正常保护，加上人为的拉长电弧，致使保护气流产生飘移、流散，使得外界空气进入电弧区。这样产生其他气孔的机遇也比较大。如：氮气孔、氢气孔。

总之焊道产生气孔的原因如下：

(1)焊丝和被焊金属坡口表面上的铁锈、油污或其它杂质。(2)人为的拉长电弧，焊接区域没有得到充分的保护。(3)焊接参数或焊接材料选择不当。(4)保护气体纯度不够。(5)气体加热器不能正常工作。解决方法

(1)合理的使用焊接参数。在不违反焊接工艺的情况下，焊接电流的大小我认为因人而定，根据个人的使用习惯而调整，不要别人用多大的规范你也用同样的规范。(2)使用合格的焊接材料及保护气体。

(3)彻底清除焊丝和被焊金属表面上的水、锈、油污和其它杂质。

(4)使用二氧化碳气体保护焊、富氩气体保护焊时，要调整好焊枪与焊件的距离和角度使得焊接熔池得到充分的保护。一定确保气体加热器的完好率。(5)气保焊焊枪的导流罩必须够长，太短以后保护气体在流动过程中不能形成很好的保护罩。不知以上的回答对你的工作有没有帮助。

二氧化碳纯度

楼上的各位对气孔的产生原因分析的已经很详细了，我单独针对二氧化碳气体纯度方面对焊接气孔的影响发一些资料，希望对楼主有帮组。

1．CO2气体的性质 纯CO2是无色、无味的气体。密度为 1．98kg／m3，比空气重（空气为1．29kg／m3）。是空气的1．5倍。

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CO2有三种状态：固态、液态、气态。

三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa-V!D.|.m$ U9 @ 不加压力冷却时，CO2直接由气体变成固体，叫做干冰。温度升高时，干冰升华直接变成气体。因空气中的水分不可避免地会凝结在干冰上，使干冰升华时产生的CO2气体中含有大量水分，所以固态CO2不能用于焊接。三维网技术论坛!]+ ~, K-S a$ W!r2 n1 S9

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常温CO2加压至5-7MPa时变成液体。常温下液态CO2比水轻，其沸点为－78℃。在0℃ 和0.1 MPa时，Ikg的液态CO2可产生509L的CO2气体。

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3．瓶装CO2气体 工业上使用的瓶装液态CO2既经济又方便。规定钢瓶主体喷成银白色，用黑漆标明“二氧化碳”字样。

容量为40L的标准钢瓶，可灌入25kg液态的CO2，约占钢瓶容积的80％，其余20％的空间充满了CO2气体，气瓶压力表上指示的就是这部分气体的饱和压力，它的值与环境温度有关。温度高时，饱和气压增高；温度降低时，饱和气压降低。0℃时，饱和气压为3．63MPa（35．57kgf／cm 2）；20℃时，饱和气压为 5．72MPa（56．06kgf／cm 2）； 30℃时，饱和气压达 7．48MPa（73.30kgf／ cm 2）；因此，应防止 CO2气瓶靠近热源或让烈日曝晒，以免发生爆炸事故。当气瓶内的液态CO2全部挥发成气体后，气瓶内的压力才逐渐下

降。

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液态CO2中可溶解约0．05％（按重量）的水，多余的水沉在瓶底，这些水和液态CO2一起挥发后，将混人CO2气体中一起进人焊接区。溶解在液态CO2中的水也可蒸发成水蒸气混入CO2气中，将影响气体的纯度。水蒸气的蒸发量与气瓶中气体的压力有关，气瓶

内压力越低，水蒸气含量越高。

三维网技术论坛& p9 E1 l7 I# q/ ~& 4．CO2气体的提纯 目前国内焊接使用的CO2气体，主要是酿造厂、化工厂的副产品，含水分较高，纯度不稳定。为保证焊接质量，应对这种瓶装气体进行处理，以减

少其中的水分和空气。

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焊接现场采取以下措施，可有效地降低CO2气体中水分的含量： ①更换新气时，先放气2～3min，以排除装瓶时混入的空气和水分。

②将气瓶倒置l～2h后，打开阀门，可排出沉积在下面的自由状态的水。根据瓶中含水量的不同，每隔30min左右放一次水，需放水2～3次。然后将气瓶放正，开始焊接。

③使用时应在气路中安装加热器，对气体加热。

④气瓶中液态CO2用完后，气体的压力将随气体的消耗而下降。气瓶中压力降到1MPa时，CO2中所含的水分将增加1倍以上，应停止使用。如果继续使用，焊缝中将产生气孔。焊接对水比较敏感的金属时。当瓶中气压降至1．5MPa时就不宜再用了。

第四篇：埋弧焊产生气孔原因

埋弧焊缝产生气孔的主要原因

埋弧焊缝产生气孔的主要原因是氢，氢气是由焊材、母材带入电弧区的水分所造成的。但是电磁偏吹、母材质量不好等也会造成气孔，应根据实际情况具体分析，采取相应防止措 施。

(1)焊接材料和坡口门不清洁，是造成气孔的最常见的原因。焊剂末烘干或烘干不彻底，焊丝表面、坡口表面及邻近区域有油、锈和水分，都会使熔池中含氢量显著增高而产生气孔。防止氢气孔的方法，是减少氢的来源和创造使氢逸出熔池的条件：

①焊剂(包括焊剂垫用的焊剂)：应按规定严格烘干。如果天气潮湿，焊剂从烘箱中取出到使用的时间不能太长，最好能在50度左右温度下保温待用。回收再用的焊剂要避免被水、尘土等污染。

②严格清除焊丝和坡口两侧20毫米范围内的油、锈和水分。焊件要随装随焊，如果沾有水分，要将焊接区域烘烤干燥后焊接。

③焊剂粒度要合适，细粉末和灰分要筛除，使焊剂有一定透气性，利于气体跑出。(2)钢材轧制或热冲压、卷板过程中，形成或脱落的氧化皮，以及定位焊渣壳，碳弧气刨飞渣等夹入焊剂，也会在焊缝中造成气孔。防止措施：

①卷板、弯曲等加工过程中脱落的氧化皮，在装配焊接前要清扫或用压缩空气吹除，防止夹入装配间隙或落入坡口中。

②焊接场地周围要清洁，防止氧化皮、渣壳、碳弧．气刨飞渣混入焊剂。回收复用的焊剂中，这些杂质的含量往往较多，所以要在多次回用的焊剂中掺进新焊剂o(3)焊剂层太薄、焊接电压过高或网路电压波动较大时，电弧可能穿出焊剂层，使熔池金属受外界空气污染而造成气孔；焊剂粒度太粗时，空气会透过焊剂层污染熔池；悬空焊装配间隙超过0．8毫米时，会造成焊缝中的深气孔。防止措施：

①焊剂层厚度要合适使与焊接规范相适应，焊剂粒度不能过粗，以保证焊接过程中不透出连续弧光o

②悬空焊，特别在焊件厚度20毫米以内的悬空焊时，装配间隙不要超过0．8―1毫米o(4)磁偏吹会造成气孔，最容易在用直流焊接薄板时发生，气孔多出现在收尾区域，越近焊缝末端气孔越严重。这种气孔在焊接较厚焊件时也可能遇到。产生气孔的原因是由于电弧发生偏吹的缘故。地线连接位置不当也会造成磁偏吹而产生气孔。防止措施：

①从接地线一端起焊，接地要可靠。焊件的装夹具最好用非导磁材料制造。

②收尾端预先焊较长、较厚的定位焊缝。

③焊丝向前倾斜布置。

④改用交流焊接。

(5)母材中有富硫层状偏析，或母材有分层缺陷会产生气孔。母材含硫量高、硫化物夹杂多时，焊接过程中会产生较多气体而形成气孔。防止措施：

①控制焊接规范，减小母材熔合比。例如用直流正接、小电流或粗焊丝焊接，用多道焊代替单道焊等o

②适当降低焊接速度，增加气体从熔池中逸出的时间。

③用含锰量高的焊丝焊接，使部分硫形成硫化锰排入熔渣。

④如果原来是不开坡口的对接焊，可以改成开V型坡口焊接，坡口角度比常用的坡口角度大一些o

⑤如果气孔是由于母材分层(轧制钢板时产生的一种缺陷)造成的，一般应除去分层部分后重新焊接。

对于层板容器，可先在层板坡口侧面，用手工焊或其他焊接方法焊接封闭焊缝，然后再装配、焊接埋弧焊缝。

(6)产生气孔的其他原因定位焊缝有气孔、夹渣等缺陷，未经清除就直接焊接埋弧焊缝时，会产生气孔；前一层焊道有气孔末清除彻底，焊接后层焊缝时还会产生气孔。角焊缝焊接速度过高也会产生气孔

第五篇：CO2气体保护焊气孔成因及预防措施

CO2气体保护焊气孔成因及预防措施

一、氮气孔

产生原因：CO2气流保护不好或CO2纯度不高而造成的。当N2大量地熔于金属熔池中，焊缝金属结晶凝固时，氮在金属中的熔解度突然降低，来不及逸出，从而形成气孔。

控制措施：保证C O2气体流量在15-25L/min以内，实际生产中常用80%Ar+20%CO2。由于Ar的稳定性高，保护效果会更好。

二、CO气孔

产生原因：脱氧不足，以致大量FeO不能还原而熔于金属熔池中，凝固时与C发生反应，生成Fe和CO，CO气体来不及逸出，形成气孔。

控制措施：焊丝有足够的脱氧元素（Si,Mn），严格控制焊丝含碳量，即可减少CO气孔。

三、氢气孔

产生原因：其形成过程与氮气孔形成过程相同，氢的来源和焊件、焊材表面的铁锈、水分、油污等杂物有关，也与CO2气体含水分、酒精等有关。这些水份，油污，酒精在高温作用下会产生H2，在治金冷却过程中来不及逸出，就会产生氢气孔。

控制措施：严格清理焊件与焊丝表面杂物，控制CO2气体纯度，可有效防止氢气孔的产生。

实际操作过程中如果产生气孔：可按如下顺序自查：

1、气体流量不足;

2、风速是否大于1m/ s；

3、焊枪喷嘴是否堵塞；

4、气管是否漏气；

5、焊枪过高；

6、母材表面是否有水，锈，油污等杂物；其中气体流量不足是最重要原因，一般新焊工每天上岗后会忘记开气阀。