TIG焊中产生气孔的因素及其防止措施

第一篇：TIG焊中产生气孔的因素及其防止措施

TIG焊中产生气孔的因素及其防止措施

摘要：详细介绍了TIG焊的原理及适用范围，针对焊接过程中极易出现的气孔缺陷，分析了气孔产生的原因并阐述了防止产生气孔的工艺措施，经实践检验是可行的获得了满意的焊缝质量，有较高的应用价值。

关键词：钨极氩弧焊；气孔缺陷；影响因素；防止措施

钨极氩弧焊（简称TIG）是钨极惰性气体保护焊的一种，TIG焊是英文字母Tungsten Inert-Gas Welding 的简称，它的中文名称应该是钨极惰性气体保护焊也称作GTAW焊。

这种焊接方法从其名称上可知：它具有两个显著的特点：

1、它的电极是用钨或钨基合金制作而成

2、采用惰性气体作为保护介质

它是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化焊件和填充焊丝的一种焊接方法。焊接时保护气体连续地从焊枪地喷嘴中喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极&熔池极临近的热影响区的有害影响，从而获得高质量的焊缝。

根据这种焊接方法的原理它有如下的一些工艺特点：惰性气体有极好的保护作用，它本身既不与金属发生任何化学反应，也不溶解于高温金属中，使得焊接过程熔池的冶金反应简单和容易控制。对于一般易氧化、氮化的活泼金属、高熔点的黑色金属都能进行焊接，应用面很广；电弧在氩气中燃烧非常稳定，在小的焊接电流情况下（<10A）仍然稳定燃烧，填充焊丝是通过电弧间接加热，因而热输入容易调节。所以适用于薄板及全位置焊接，也是实现单面焊双面成形的理想焊接方法；由于填充焊丝不通过焊接电流，不存在熔滴过渡问题，焊接过程没中有飞溅，焊缝成形美观；氩气在焊接过程中仅仅只是单纯的保护隔离作用，因此对工件表面状态要求较高。焊件在焊前要进行表面清洗，除锈、去锈、去灰尘等杂质；钨极承载电流的能力有限，过大的电流会引起钨棒的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池而出现夹钨，所以TIG焊的焊接电流会受到钨棒限制，故焊接速度较小，生成效率较低；TIG焊采用的氩气纯度较高，通常要求达到99.8%以上，且氩弧焊机又较复杂，因此TIG焊的成本较高；氩弧受周围气流影响较大，不适宜在室外和有风处进行操作。TIG焊可用于几乎所有金属和合金的焊接，但由于其成本较高，通常用于铝、镁、钛、铜等有色金属以及不锈钢、耐热钢等，由以上分析可知TIG焊是一种可以获得较高力学性能且焊缝成形美观，通常来焊接一些工件厚度较小的薄壁结构零件，而材料大多是不锈钢、耐热钢、高温合金。对于锅炉及压力容器管道对接进行多层焊时，为了保证第一道焊缝根部焊透以获得高质量的焊缝，打底焊通常采用TIG焊，对于石油化工、电站锅炉、核电站以及航空航天部门所用的各类管道对接几乎全都采用全位置氩弧焊方法，当然氩弧焊也有很大的局限性，即只能在室内施工，若在室外操作一定要采用必要的防风措施。

由于钨极氩弧焊可以获得较高力学性能且焊接质量稳定焊缝成型较好，所以在许多行业都得到较广泛的应用，尤其是在锅炉压力容器行业中更是得到大力推广和应用，我公司生产的锅炉受热面管子对接焊全都采用TIG焊,并且高压锅炉对焊接接头进行100%X射线无损探伤。但是在TIG焊操作过程中由于采用焊接工艺不当，加之焊工操作水平所限导致焊缝中出现气孔缺陷的几率较大，使探伤拍片合格率明显下降，严重影响了焊缝的质量，甚至有些操作者遇到气孔进行返修时束手无策，这些直接导致了生产成本的提高和生产效率的降低，以下主要根据在实际工作中总结的经验针对气孔缺陷，分析气孔的特点及产生的原因，阐述了防止出现气孔的工艺措施，对提高TIG焊接质量具有重要和实际意义。气孔的特点及危害

1.1 气孔的特点

气孔是焊接是熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留在焊缝金属中所形成的空穴，是TIG焊中常见的也是主要的一种焊接缺陷。其形状有球形、椭圆形、旋风形、条虫形等。在焊缝内部的称内部气孔，露在焊缝表面的称外部气孔。气孔的大小不等有时是单个的，有时是密集在一起或是沿焊缝连续分布。

1.2 气孔的危害

气孔是体积性缺陷，对焊缝的性能影响很大其危害性主要是会降低焊缝的承载能力。这是因为气孔占据了焊缝金属一定的体积，使焊缝的有效工作截面面积减小，因而也就降低了焊缝的力学性能，使焊缝的塑性特别是弯曲和冲击强度降低得更多。如果气孔穿透焊缝表面，特别是穿透接触介质的焊缝表面，介质存在于孔穴内，当介质有腐蚀性时，将形成集中腐蚀，孔穴逐渐变深、变大，以致腐蚀穿孔而泄漏。从而破坏了焊缝的致密性，严重时会由此而引起整个金属结构的破坏。所以防止焊缝中产生气孔，保证焊缝的焊接质量，应引起高度的重视。2 气孔的形成及影响因素

2.1 气孔的形成

焊接过程中熔池的周围充满着成分复杂的各种气体，这些气体主要来自周围的空气，焊件上的杂质如铁锈、油漆、油脂受热后所产生的气体等。所有这些都不断地与金属熔池发生作用。一些气体通过化学反应或溶解等形式进入熔池，使熔池的液体金属吸收了相当多的气体。如果这些气体排出较快，即使熔池结晶较快就不会形成气孔。但是如果气体的产生在熔池的结晶过程中，而结晶过程进行较快时，气体来不及排出熔池，就会残留在焊缝中形成气孔。

2.2 形成气孔的影响因素

TIG焊缝中气孔的生成往往是几种气体共同作用的结果，而起主要作用的气体是H2和N2，以下进行详细的分析：

2.2.1 H2的影响

焊接区的H2来自于各个方面，某些组成物的结晶水和工件表面杂质等都含有氢气的成分，同时由于冶炼钢总也含有，它们在电弧高温作用下形成气泡猛烈地向外排出，在焊缝冷却过程中来不及浮出的H2便会形成气孔。

2.2.2 N2的影响

N2主要来自空气，N2在基本金属和焊丝中的质量百分数不是很大，在钢中和其他铁合金中是以氧化物固溶体及其它形式存在。N2在钢中的溶解度随温度下降而剧烈变化，析出的N2形成气泡从熔池中排出，来不及排出的气泡残留在焊缝中形成气孔。形成气孔是在没有足够充分的保护条件下使电弧和焊接熔池中的金属受到空气的作用而造成的。防止气孔产生的措施

尽管产生气孔的原因是多方面的，但选用正确的焊接工艺，提高焊工的操作技能是防止气孔产生的基本途径。

3.1 工件和焊丝的焊前处理

TIG焊对油、锈、水特别敏感，极易产生气孔，因此对母材的表面质量要求较高。焊前必须经过严格的清理，对待焊工件坡口内外10-15mm范围内进行清理打磨，去除表面的氧化膜。油脂和水分等杂质，露出金属光泽，同时对焊丝表面的油脂。铁锈也要用砂纸进行打磨直到露出金属光泽。

3.2 氩气的纯度

氩气是惰性气体具有高温下不分解和不与焊缝金属发生氧化反应的特性，氩弧焊时氩气纯度应大于99.95%，另外当氩气瓶内压力小于2.0MPa时含水量增加应停止使用"氩气的流量必须合适，可由下面的经验公式确定：Q=K·D 式中Q代表氩气流量，D为喷嘴直径，K为系数（0.8-1.2），所以氩气流量一般为6-9L/min，还要保证气路通畅，不得有堵漏现象发生。

3.3 喷嘴直径

喷嘴直径可由下面的经验公式确定：

D=（2.5-3.2）d

式中D为喷嘴直径，d为钨极直径由上面公式可得喷嘴直径一般为6-12mm为宜。

3.4 钨极伸出长度

钨极伸出长度过大增大了喷嘴与工件之间的距离保护效果变差；伸出长度过小虽然保护效果好但会阻挡焊工视线，钨极与焊丝易碰撞发生短路使焊接无法进行。

3.5 焊接速度

焊接速度是主要的焊接参数之一，速度过快会使保护气体偏离钨极和熔池是保护效果变差产生气孔，并且也影响焊缝的成形，所以施焊时必须选择合适的焊接速度。

3.6 提前送丝滞后关气

引弧前3-4S送氩气可驱赶管内空气使引弧处在气体保护中防止钨极与熔池发生氧化产生气孔，滞后关气可达到保护熔池缓冷的目的还可避免收弧处出现弧坑、裂纹、气孔等缺陷，因此必须掌握正确的息弧方法。

3.7 操作技能

操作技能的熟练程度是防止气孔的重要环节，每个焊工要有过硬的基本功。焊枪、焊丝、工件之间要保持正确的位置和相对角度动作要协调。施焊时电弧要平稳，电弧的高度要均匀一致，严禁忽高忽低，防止气体瞬间进入熔池产生气孔，同时也要注意观察熔池的变化，提高对气孔的排出能力。全位置焊管子时，焊枪、焊丝和工件相互间须保持一定的距离，方向一般为由下向上焊接，即仰--立--平的顺序，收弧时要避免出现弧坑和缩孔并保证焊缝不低于母材，可以采用焊缝增加法，即收弧时焊接速度减慢，焊炬向后倾角增大，焊丝送进量增加当熔池温度过高时，可以熄弧再引弧直至填满弧坑。

综合以上分析可得出以下结论：TIG具有优异的特性和广阔的应用前景，通过长时间生产实践证明采用上述工艺措施可有效的控制气孔的产生，大幅度的提高一次探伤合格率和焊接接头的质量。

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、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，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。

第二篇：TIG焊气孔产生因素及防止措施

摘要：详细介绍了TIG焊的原理及适用范围，针对焊接过程中极易出现的气孔缺陷，分析了气孔产生的原因并阐述了防止产生气孔的工艺措施，经实践检验是可行的获得了满意的焊缝质量，有较高的应用价值。

关键词：钨极氩弧焊；气孔缺陷；影响因素；防止措施

钨极氩弧焊（简称TIG）是钨极惰性气体保护焊的一种，TIG焊是英文Tungsten Inert-Gas Welding的简称，它的中文名称是钨极惰性气体保护焊也称作GTAW。这种焊接方法从其名称上可知：它具有两个显著的特点：

1、它的电极是用钨或钨基合金制作而成

2、采用惰性气体作为保护介质

它是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化焊件和填充焊丝的一种焊接方法。焊接时保护气体连续地从焊枪地喷嘴中喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极&熔池极临近的热影响区的有害影响，从而获得高质量的焊缝。

根据这种焊接方法的原理它有如下的一些工艺特点：惰性气体有极好的保护作用，它本身既不与金属发生任何化学反应，也不溶解于高温金属中，使得焊接过程熔池的冶金反应简单和容易控制。对于一般易氧化、氮化的活泼金属、高熔点的黑色金属都能进行焊接，应用面很广；电弧在氩气中燃烧非常稳定，在小的焊接电流情况下（<10A）仍然稳定燃烧，填充焊丝是通过电弧间接加热，因而热输入容易调节。所以适用于薄板及全位置焊接，也是实现单面焊双面成形的理想焊接方法；由于填充焊丝不通过焊接电流，不存在熔滴过渡问题，焊接过程没中有飞溅，焊缝成形美观；氩气在焊接过程中仅仅只是单纯的保护隔离作用，因此对工件表面状态要求较高。焊件在焊前要进行表面清洗，除锈、去锈、去灰尘等杂质；钨极承载电流的能力有限，过大的电流会引起钨棒的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池而出现夹钨，所以TIG焊的焊接电流会受到钨棒限制，故焊接速度较小，生成效率较低；TIG焊采用的氩气纯度较高，通常要求达到99.8%以上，且氩弧焊机又较复杂，因此TIG焊的成本较高；氩弧受周围气流影响较大，不适宜在室外和有风处进行操作。TIG焊可用于几乎所有金属和合金的焊接，但由于其成本较高，通常用于铝、镁、钛、铜等有色金属以及不锈钢、耐热钢等，由以上分析可知TIG焊是一种可以获得较高力学性能且焊缝成形美观，通常来焊接一些工件厚度较小的薄壁结构零件，而材料大多是不锈钢、耐热钢、高温合金。对于锅炉及压力容器管道对接进行多层焊时，为了保证第一道焊缝根部焊透以获得高质量的焊缝，打底焊通常采用TIG焊，对于石油化工、电站锅炉、核电站以及航空航天部门所用的各类管道对接几乎全都采用全位置氩弧焊方法，当然氩弧焊也有很大的局限性，即只能在室内施工，若在室外操作一定要采用必要的防风措施。

由于钨极氩弧焊可以获得较高力学性能且焊接质量稳定焊缝成型较好，所以在许多行业都得到较广泛的应用，尤其是在锅炉压力容器行业中更是得到大力推广和应用，我公司生产的锅炉受热面管子对接焊全都采用TIG焊，并且高压锅炉对焊接接头进行100%X射线无损探伤。但是在TIG焊操作过程中由于采用焊接工艺不当，加之焊工操作水平所限导致焊缝中出现气孔缺陷的几率较大，使探伤拍片合格率明显下降，严重影响了焊缝的质量，甚至有些操作者遇到气孔进行返修时束手无策，这些直接导致了生产成本的提高和生产效率的降低，以下主要根据在实际工作中总结的经验针对气孔缺陷，分析气孔的特点及产生的原因，阐述了防止出现气孔的工艺措施，对提高TIG焊接质量具有重要和实际意义。

1.气孔的特点及危害

1.1 气孔的特点

气孔是焊接是熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留在焊缝金属中所形成的空穴，是TIG焊中常见的也是主要的一种焊接缺陷。其形状有球形、椭圆形、旋风形、条虫形等。在焊缝内部的称内部气孔，露在焊缝表面的称外部气孔。气孔的大小不等有时是单个的，有时是密集在一起或是沿焊缝连续分布。

1.2 气孔的危害

气孔是体积性缺陷，对焊缝的性能影响很大其危害性主要是会降低焊缝的承载能力。这是因为气孔占据了焊缝金属一定的体积，使焊缝的有效工作截面面积减小，因而也就降低了焊缝的力学性能，使焊缝的塑性特别是弯曲和冲击强度降低得更多。如果气孔穿透焊缝表面，特别是穿透接触介质的焊缝表面，介质存在于孔穴内，当介质有腐蚀性时，将形成集中腐蚀，孔穴逐渐变深、变大，以致腐蚀穿孔而泄漏。从而破坏了焊缝的致密性，严重时会由此而引起整个金属结构的破坏。所以防止焊缝中产生气孔，保证焊缝的焊接质量，应引起高度的重视。

2.气孔的形成及影响因素

2.1 气孔的形成

焊接过程中熔池的周围充满着成分复杂的各种气体，这些气体主要来自周围的空气，焊件上的杂质如铁锈、油漆、油脂受热后所产生的气体等。所有这些都不断地与金属熔池发生作用。一些气体通过化学反应或溶解等形式进入熔池，使熔池的液体金属吸收了相当多的气体。如果这些气体排出较快，即使熔池结晶较快就不会形成气孔。但是如果气体的产生在熔池的结晶过程中，而结晶过程进行较快时，气体来不及排出熔池，就会残留在焊缝中形成气孔。

2.2 形成气孔的影响因素

TIG焊缝中气孔的生成往往是几种气体共同作用的结果，而起主要作用的气体是H2和N2，以下进行详细的分析： 2.2.1 H2的影响

焊接区的H2来自于各个方面，某些组成物的结晶水和工件表面杂质等都含有氢气的成分，同时由于冶炼钢总也含有，它们在电弧高温作用下形成气泡猛烈地向外排出，在焊缝冷却过程中来不及浮出的H2便会形成气孔。2.2.2 N2的影响

N2主要来自空气，N2在基本金属和焊丝中的质量百分数不是很大，在钢中和其他铁合金中是以氧化物固溶体及其它形式存在。N2在钢中的溶解度随温度下降而剧烈变化，析出的N2形成气泡从熔池中排出，来不及排出的气泡残留在焊缝中形成气孔。形成气孔是在没有足够充分的保护条件下使电弧和焊接熔池中的金属受到空气的作用而造成的。3.防止气孔产生的措施

尽管产生气孔的原因是多方面的，但选用正确的焊接工艺，提高焊工的操作技能是防止气孔产生的基本途径。

3.1 工件和焊丝的焊前处理

TIG焊对油、锈、水特别敏感，极易产生气孔，因此对母材的表面质量要求较高。焊前必须经过严格的清理，对待焊工件坡口内外10-15mm范围内进行清理打磨，去除表面的氧化膜。油脂和水分等杂质，露出金属光泽，同时对焊丝表面的油脂。铁锈也要用砂纸进行打磨直到露出金属光泽。

3.2 氩气的纯度

氩气是惰性气体具有高温下不分解和不与焊缝金属发生氧化反应的特性，氩弧焊时氩气纯度应大于99.95%，另外当氩气瓶内压力小于2.0MPa时含水量增加应停止使用氩气的流量必须合适，可由下面的经验公式确定：Q=K•D式中Q代表氩气流量，D为喷嘴直径，K为系数（0.8-1.2），所以氩气流量一般为6-9L/min，还要保证气路通畅，不得有堵漏现象发生。

3.3 喷嘴直径

喷嘴直径可由下面的经验公式确定：

D=（2.5-3.2）d

式中D为喷嘴直径，d为钨极直径由上面公式可得喷嘴直径一般为6-12mm为宜。

3.4 钨极伸出长度

钨极伸出长度过大增大了喷嘴与工件之间的距离保护效果变差；伸出长度过小虽然保护效果好但会阻挡焊工视线，钨极与焊丝易碰撞发生短路使焊接无法进行。3.5 焊接速度

焊接速度是主要的焊接参数之一，速度过快会使保护气体偏离钨极和熔池是保护效果变差产生气孔，并且也影响焊缝的成形，所以施焊时必须选择合适的焊接速度。

3.6 提前送气滞后关气

引弧前3-4S送氩气可驱赶管内空气使引弧处在气体保护中防止钨极与熔池发生氧化产生气孔，滞后关气可达到保护熔池缓冷的目的还可避免收弧处出现弧坑、裂纹、气孔等缺陷，因此必须掌握正确的息弧方法。

3.7 操作技能

操作技能的熟练程度是防止气孔的重要环节，每个焊工要有过硬的基本功。焊枪、焊丝、工件之间要保持正确的位置和相对角度动作要协调。施焊时电弧要平稳，电弧的高度要均匀一致，严禁忽高忽低，防止气体瞬间进入熔池产生气孔，同时也要注意观察熔池的变化，提高对气孔的排出能力。全位置焊管子时，焊枪、焊丝和工件相互间须保持一定的距离，方向一般为由下向上焊接，即仰--立--平的顺序，收弧时要避免出现弧坑和缩孔并保证焊缝不低于母材，可以采用焊缝增加法，即收弧时焊接速度减慢，焊炬向后倾角增大，焊丝送进量增加当熔池温度过高时，可以熄弧再引弧直至填满弧坑。

综合以上分析可得出以下结论：TIG具有优异的特性和广阔的应用前景，通过长时间生产实践证明采用上述工艺措施可有效的控制气孔的产生，大幅度的提高一次探伤合格率和焊接接头的质量。

第三篇：焊接中产生气孔的主要原因

压力容器焊接中产生气孔的主要原因分析

1、产生气孔的主要原因：

1)锈、油污及焊条药皮、焊剂中的水分在高温下分解为气体,增加了高温金属中气体的含量；

2)母材钢材中含硫量过多；

3)焊接速度过快，焊接线能量过小,电弧过长，熔池冷却速度大,不利于气体逸出；

4)空气中潮气太大、有风； 5)电弧发生偏吹。

2、产生夹渣的主要原因。产生夹渣的主要原因有以下方面：

1)焊件边缘及焊层之间清理不干净，焊接电流太小。

2)熔化金属凝固速度太快，熔渣来不及浮出。

3)运条不当，熔渣与熔化金属分离不清，阻碍了熔渣上浮。

4)焊件及焊条的化学成分不当。当熔池内含氧(O2)、氮(N2)、锰(Mn)、硅(Si)等成分多时，形成夹渣的机会也多。

防止措施。防止夹渣的主要措施有以下方面：

1)注意坡口及焊层间的清理，将凸凹不平处铲平，然后施焊。

2)避免焊缝金属冷却过速，选择适当的电流施焊。

3)正确运条，弧长适当，使熔渣能上浮到熔化金属表面，防止熔渣超前于熔化金属（即熔渣到熔池前面）而引起夹渣。

4)选用由于母材化学成分不当而可加以补偿的焊条。

5)严重的夹渣应铲除补焊。

第四篇：CO2气孔防止措施

浅谈CO2气孔防治措施

产生气孔的原因 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下图所示。

图示： 电弧电压与电流对应关系 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。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CO2气体流量为15～25L/min。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。5 焊丝干伸长的影响

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。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[3]。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。

预防和减少气孔产生的对策

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。

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。

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。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。

针对HS-MAG焊接气孔问题提供几个防范要点： 1，底板及纵骨的漆膜厚度；

2，环境湿度，钢材表面残余水分、水汽---加热至60度 3，导电嘴的偏心，焊丝伸出长度； 4，焊接速度的过快； 5，极间距离，焊枪角度；

6，CO2气体的纯度-----每天上班焊接前尽量空放2分钟。

杨志鹏

2013-6-10

第五篇：CO2气体保护焊气孔产生原因及防止措施

CO2气体保护焊气孔产生原因及防止措施

山东聚力焊接材料有限公司

程付朋

［摘要］ 本文主要介绍了CO2气体保护焊气孔缺陷产生的原因和防止CO气孔、H2气孔和N2气孔缺陷应采取的具体措施。

［关键词］ CO2气保焊；气孔缺陷；防止措施

CO2气体保护焊的主要特点是，电弧的穿透力强、熔敷速度快、适应各种位置和不同板厚的焊接、抗锈能力强。

CO2电弧焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。对于不锈钢，由于焊缝有增碳现象，因此只能用于对焊缝质量要求不高的不锈钢焊件。目前CO2电弧焊已在我国机车车辆、汽车、造船、石油化工、工程机械、农业机械等工业部门中获得日益广泛的应用。

由于CO2气体的物理化学性质，给焊接带来一些问题，例如：合金元素烧损、CO气孔、飞溅是CO2电弧焊中三个主要问题，而这三个方面的问题都和CO2气体的氧化性有关。对于合金元素的烧损，通过选择合适的焊丝就可以得到弥补，目前，国产焊丝基本都具有这个能力。而气孔和飞溅是CO2 电弧焊中常见的两个缺陷。下面就气孔产生的原因及采取的措施做一浅析：

CO2电弧焊时产生气孔的主要原因是，焊接时熔池表面没有熔渣覆盖，CO2气流又有冷却作用，因而熔池凝固较快，容易在焊缝中产生气孔。可能产生的气孔有3种：即CO、H2以及N2气孔。

（1）CO气孔：产生CO气孔的原因主要是熔池中的FeO和C会进行下列反应：

FeO+C

Fe+CO

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

对于防止CO气孔来说主要是正确地选择焊丝，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C量（一般都限制在0.15%以下），就可以抑制熔池中的FeO和C生成CO的反应，从而有效地防止了CO气孔的产生。所以，在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）H2气孔：电弧区中的氢主要来自CO2气体中的水分以及来自焊丝、工件表面的油污及铁锈，他们在电弧的高温下都能分解出氢气。如果熔池在高温下吸收了大量的氢，那么在它结晶时由于氢的溶解度突然下降，使氢处于过饱和的状态，这将促使如下反应得到发展：

2[H]=H2

反应生成的分子氢不溶于金属，于是在液体金属中形成气泡。当气泡外逸速度小于结晶速度时就形成了气孔。

为防止氢气孔的产生，应着重做好如下几个方面的工作：

①作好焊前的清理工作：焊前要适当的清除工件和焊丝表面的油污、铁锈等脏物；

②使用高纯度的CO2气体：CO2气体中主要的有害杂质是水分和氮气，氮气含量一般较小，危害大的还是水分；

③控制焊接规范：采用直流反接时，可减小产生氢气孔的倾向。许多实践表明，氢是以质子的形式溶解在液体金属中，在形成质子的同时，由原子释放出一个电子：

H

[H+]+e

当液体金属的表面上电子过剩时, 可使上述反应向左进行，即阻碍氢向金属中溶解，直流反接时，因工件是负极，熔池表面上的电子过剩，不利于发生H

[H+]+e的反应，阻止氢离解成质子，因而减小了生成气孔的倾向；此外，在电弧功率不变的情况下, 适当放慢焊接速度，可以使熔池的存在时间增长，有利于气体的逸出，可减小气孔的倾向。

（3）N2气孔：CO2气体保护焊时, 电弧区中的N2来自两个方面：一是空气入侵焊接区；二是CO2气体不纯。而正常的CO2气体中N2的含量很少，最多不超过1%（按体积），所以由CO2气体不纯而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由于保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。造成保护层失效的原因有：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。工艺方面的原因有电弧电压太高、焊接速度过大等，均可造成气体保护层失效。

为防止N2气孔的产生可采取以下具体措施：

①保证CO2气体有足够的流量，不能过小。一般情况下，细丝气体流量的范围通常为：5~15L/min；中等规范焊接时通常约为：20L/min；粗丝自动焊时通常为：25~50L/min。

②喷嘴应畅通无阻，避免飞溅物等堵塞喷嘴。

③喷嘴与工件间的距离不应过大, 一般都在10~20mm。

④在侧向风较大的场合下施工时应设挡风板。

⑤采用直流反极性可减小焊缝中的含氮量，这主要是与氮的溶解机构有关。

⑥在同样的规范下，增加焊丝直径可使焊缝含氮量下降，这是由于熔滴变粗的缘故。

⑦增加焊丝中的含碳量可以减低焊缝中的含氮量，这是因为碳能减低氮在铁中的溶解度。

CO2气体保护焊焊接工艺理论已经趋于成熟，但是在真正的施焊过程中还存在气孔和飞溅等问题，只有在整个施焊过程中综合分析全方位考虑各个方面的因素，才能确保高质量的施焊。