6.2 气孔产生的原因及防止措施

焊条电弧焊焊条电弧焊精品在线课程副主编：赵锦枭主编：王洪曾利艳学习情境6板对接立焊焊条电弧焊主讲：赵洪池焊条电弧焊精品在线课程板对接立焊—常见气孔产生的原因及防止措施常见气孔产生的原因及防止措施一、气孔产生的原因1.形成气孔的气体及来源形成气孔的气体按来源不同可分为两种类型:1)高温时能大量溶解于液体金属,而在金属凝固时溶解度突然下降的气体,如氢、氮。2)在熔池进行化学冶金反应中形成的不溶解于液体金属的气体,如一氧化碳、水蒸气。氢是还原性气体,并具有很高的扩散能力。在低碳钢焊缝中的氢气孔大都分布在焊缝表面,断面为螺钉状,内壁光滑,上大下小呈喇叭状。在焊条药皮中含有结晶水时,或焊接密度较小的轻金属时,氢气孔也会出现在焊缝内部。图熔池凝固中某瞬时氢的分布2.氢气孔CO主要是C与O、FeO或其他氧化物作用的产物。C对O的亲和力随温度升高而增大,高温时,C比Fe、Mn、Si等元素对O的亲和力都高,因此,在熔滴区和熔池前部将进行下列反应:[C]+[O]=CO(6-1)[FeO]+[C]=[Fe]+CO(6-2)[MnO]+[C]=[Mn]+CO(6-3)[SiO2]+[2C]=[Si]+2CO(6-4)3.一氧化碳气孔二、影响气孔形成的因素1.熔渣的氧化性

熔渣氧化性的强弱对气孔的形成有明显的影响。2.铁锈、水分及母材表面其他杂质母材表面的氧化皮、铁锈、水分、油渍以及焊接材料中的水分也是导致气孔形成的重要因素,其中以铁锈影响最大。氧化皮的主要成分是Fe3O4,有时含有少量的Fe2O3。铁锈的化学成分一般表达为mFe2O3,其中Fe2O3的质量分数大致为83.3%,并含有一定的结晶水。加热时,铁的氧化物和结晶水将按下列各式分解:3Fe2O3=2Fe3O4+O(6-5)2Fe3O4+H2O=3Fe2O3+H2(6-6)焊接材料中残存的水分和金属表面的油渍在高温下分解后会增加气孔形成的倾向。3.被焊金属的性质焊缝金属的密度、热导率以及气体在金属中溶解度的变化都会对气孔形成倾向有一定的影响。气泡在熔池内形成后能否上浮并从熔池中排出,取决于气泡上浮的速度和熔池存在的时间。防止气孔产生的措施除考虑焊接材料与母材熔化的冶金因素外,从工艺上防止气孔的措施主要有:(1)尽可能减少形成气孔的气体来源1)焊前仔细清理坡口表面及焊缝两侧20~30mm范围内的铁锈、油渍。2)焊条与焊剂应合理存放,防止受潮或污染,在使用前应按规定进行烘干。(2)加强对熔池的保护1)采用短弧焊接,不使用药皮脱落的焊条,尽量不用药皮偏心的焊条。2)在埋弧焊和气体保护焊时,焊剂和保护气体不要中断。3)装配间隙不应过大,以免空气从根部侵入熔池。(3)正确选择焊接参数在条件许可的情况下,适当加大焊接电流,降低焊接速度。在使用直流电源焊接时,应考虑极性对气孔的影响。(4)认真进行点固焊或定位焊

由于点固焊和定位焊一般是在冷态工件上进行的,焊缝很短,因而保护情况不好,且冷却速度快,所以很容易出现气孔。有时焊点上的气孔还会成为正式焊缝上气孔的起源。为了防止气孔,要求点固焊使用与正式焊接时质量完全相同的焊条,并认真操作。定位焊时,应选用直径较小的焊条,焊接电流比正式焊接时的焊接电流要高10%左右,以保证焊透。(5)预热工件对于导热快、散热面积大的焊件,如果施工环境温度较低,可适当进行预热,以降低冷却速度。谢谢大家!THANKS焊条电弧焊焊条电弧焊精品在线课程副主编：赵锦枭主编：王洪曾利艳版权声明本PPT课件仅用于教材配套授课使