气体保护电弧焊中气孔缺陷的产生原因及其防止方法是什么？

焊接中的气孔缺陷是指因氢气、氮气、一氧化碳、氩气等气体和锌蒸气等气体而在焊接金属内部产生的缺陷的总称，一般大致分为“凹坑”和“气孔”。在JlS的用语中，气孔被称为“熔敷金属中产生的球状或大致球状的空洞”，凹坑被解释为“在焊道表面产生的小凹坑”。

根据日本焊接协会的调查(昭和59年度共研第5分科会报告)，在岩浆焊接的实施施工中产生的缺陷中，气孔占全体的约35%，是最大的比例。

这些气孔缺陷发生的位置和形状因其发生原因而各不相同。 将气孔缺陷的产生原因大致分类，主要可以分为以下4类。

1. 大气屏蔽

   如果保护气体处于无法充分复盖电弧和熔池的状态，即保护不良状态，空气中的氮气就会溶入熔融金属中。 这个氮在高温下以原子的形式存在于熔融金属中，但在冷却中变成氮分子的气体，在熔融金属中表现为气泡。 如果在这个气泡没有完全排出之前熔融金属凝固，蜂巢状的气孔就会残留在焊接金属上。

   作为屏蔽不良的原因，除了保护气体流量不足和风等影响之外，还列举了突出长度、横向摆动过大、焊接速度过快等施工方面的主要原因。

2. 母材表面状态

   如果母材表面有因焊接热量而气化的物质，则容易产生气孔缺陷。 其主要是用于防止水分、油、钢材表面生锈等污垢和钢材生锈的涂料和镀层。 特别是t接头和搭接接头的角焊时，接合面上的物质气化，在根部产生气孔。 镀锌钢板发生气孔的例子如(图1 )所示。

   
   

   

   图1   镀锌钢板发生气孔的例子

   在充分去除母材污垢的同时，电镀钢板和底漆钢板需要分别选择专用的焊接材料。 本公司有YM-28Z(用于CO₂)、YM-22Z(用于Ar-CO₂)作为镀锌钢板用实心焊丝，还有SM-1F作为无机锌底漆涂装钢板的角焊缝耐凹坑性优异的药芯焊丝。

3. 焊接条件

   焊接电流、电弧电压、焊接速度等焊接条件不适当时也可能会产生气孔。 例如，如果增大焊接电流进行高速焊接，则无法充分屏蔽较长的熔池，会产生气孔。 另外，电弧电压过低时，电弧会紊乱，保护气体有时会卷入熔池中。

   
   

4. 其他

   此外，气孔缺陷的原因还有焊丝的选择不当、保护气体的纯度、设备操作不当等。 例如，如果在二氧化碳电弧焊接中使用点焊用焊丝，则会脱氧不足，产生气孔。

   如上所述，产生气孔缺陷的原因有很多，但基本原因及其对策如(表1 )所示。 请以此为参考，实施没有缺陷的良好焊接。

表1 气孔缺陷的产生原因及其对策