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厚壁不銹鋼管氬弧焊為何會產生氣孔

氬弧焊是以惰性氣體“氬氣”作為保護氣體的一種電弧焊方法，氬氣從噴嘴中噴出，在焊接區形成惰性氣體保護層，隔絕了空氣的侵入，從而對電弧及熔池進行保護。該焊接方法有很多優點：保護效果好，焊接質量高，不會產生飛濺，焊縫成形美觀；焊接變形小，可實現單面焊雙面成形，保證根部焊透，能進行各種位置的焊接，適用于厚壁不銹鋼管的焊接。因此，在實際生產中得到廣泛應用。但由于氬弧焊抗風能力弱，對銹跡、水、油污特別敏感，對氣體的純度、坡口清理、焊接工藝等要求嚴格，容易產生氣孔，那厚壁不銹鋼管氬弧焊為何會產生氣孔？

形成氣孔的原因

氬弧焊焊縫中氣孔的生成往往是幾種氣體共同作用的結果，而起主要作用的氣體是H₂和N₂。

1.H₂的影響。焊接區的H₂來自于各個方面，某些組成物的結晶水和工件表面雜質等都含有氫氣的成分，同時由于冶煉鋼也含有，它們在電弧高溫作用下形成氣泡猛烈地向外排出，在焊縫冷卻過程中來不及浮出的H₂便會形成氣孔。

2.N₂的影響。N₂主要來自空氣，形成氣孔是在沒有足夠充分的保護條件下使電弧和焊接熔池中的金屬受到空氣的作用而造成的。

氣孔的特點及危害

1.氣孔的特點。氣孔是焊接熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留在焊縫金屬中所形成的空穴。其形狀有球形、橢圓形、旋風形、條蟲形等。分內部氣孔和外部氣孔。氣孔的大小不等有時是單個的，有時是密集在一起或是沿焊縫連續分布。

2.氣孔的危害。氣孔是體積性缺陷，對焊縫的性能影響很大其危害性主要是會降低焊縫的承載能力。這是因為氣孔占據了焊縫金屬一定的體積，使焊縫的有效工作截面面積減小，因而也就降低了焊縫的力學性能，使焊縫的塑性特別是彎曲和沖擊強度降低得更多。

氣孔的影響因素

1. 氬氣的影響。①氬氣不純。②氬氣流量。氬氣流量過小，抗風干擾能力弱；過大，氣體流速太大，經過噴嘴時形成的近壁層流很薄，氣體噴出后，很快紊亂，而且容易把空氣卷入，對熔池的保護效果變差。③氣帶漏氣。氣帶接口或者氣帶漏氣都會造成焊接時氣體流量過小、空氣被吸入氣帶內，從而造成保護效果不好。

2. 焊接材料的影響。①焊絲型號的影響。不能用埋弧焊焊絲代替手工鎢極氬弧焊焊絲，否則會產生斷線或者連續狀的氣孔。②焊絲不干凈。焊絲表面有鐵銹、油污、水將直接促使焊縫內產生大量的氣孔。

3. 母材材質的影響。厚壁不銹鋼管中若有夾層，夾層中的雜質會促使氣孔缺陷的產生。

4. 鎢極的影響。①鎢極端部的影響。鎢極端部不尖，電弧漂移不穩定，破壞氬氣的保護區，使熔池金屬氧化產生氣孔。②引弧時電弧上爬造成保護不好。

5. 焊接工藝的影響。①厚壁不銹鋼管坡口面以及坡口兩側各10~15mm范圍都要打磨干凈，避免焊接時電弧產生的磁性把熔池附近的鐵銹吸入熔池。②焊接速度的影響。焊接速度過快，由于空氣阻力對保護氣流的影響，氬氣氣流會彎曲，偏離電極中心和熔池，對熔池和電弧保護不好。

③熄弧方法的影響。熄弧時采用衰減電流或加焊絲、把電弧帶到坡口側并壓低電弧的熄弧方法，不要突然停弧造成高溫的熔池脫離氬氣流的有效保護，避免弧坑出現氣孔或縮孔。④焊接電流的影響。焊接電流過小，電弧不穩定，電弧在鎢極的端部不規則地漂移，破壞保護區。焊接電流太大，電弧對氣流產生擾亂作用，保護效果變差。⑤鎢極伸出長度的影響。鎢極伸出長度太長，氬氣對電弧和熔池的保護效果變差。

引起厚壁不銹鋼管氬弧焊焊接時產生氣孔的因素固然較多，但是，只要了解了氬弧焊的特點，并根據實際情況逐一排查影響因素，排除所有引起氬弧焊時焊縫產生氣孔的因素，就能夠在實際生產中提高焊接質量。