详细分析氩弧焊产生气孔的问题

针对手工钨极氩弧焊常见的出气孔问题, 根据 笔者多年来在手工钨极氩弧焊接方面的工作经验, 对氩弧焊产生气孔的原因进行了分析, 并介绍了一些解决的方法和注意事项。帮助焊工朋友处理在实际生产中遇到的此类问题, 更好地掌握手工钨极氩弧焊接技术。

       氩弧焊是以惰性气体“ 氩气” 作为保护气体的一种电弧焊方法, 氩气从喷嘴中喷出, 在焊接区形成惰性气体保护层, 隔绝了空气的侵人, 从而对电弧及熔池形成保护。

       该焊接方法有很多优点: 保护效果好,焊接质量高,不会产生飞溅, 焊缝成形美观 ; 焊接变形小,可实现单面焊双面成形,保证根部焊透, 能进行各种位置的焊接 ; 可 以焊接各种金属和合金 ; 电弧燃烧稳定, 明弧操作, 无熔渣, 容易实现自动化。

       因此, 在实际生产中得到广泛应用。但由于氩弧焊抗风能力弱, 对铁锈、水，油污特别敏感, 对气体的纯度、坡口清理、焊接工艺等要求严格,容易产生气孔。 本文结合生产实际对氩弧焊焊接产生气孔问题进行分析, 并提出一些处理方法和注意事项。

气孔的影响因素

1.氩气不纯

       焊接碳钢时氩气的纯度不低于 99.7 %, 焊接铝时不低于 99.9 %, 而焊接钛和钛合金用的氢气纯度高达99.99%。

检测氩气纯度方法:  （1） 在打磨干净的钢板或管子上不加焊丝进行焊接, 然后在焊道上多次重熔, 如果有气孔, 则说明氩气不纯。

       （2）焊接时, 电弧周围有非常小的火星也说明氩气不纯。

       （3）有时当氩气的纯度接近焊接要求的纯度要求时, 用上述2种检测方法并不能检验出来,但是在焊接有间隙的焊口时, 就会在焊缝的根部产生断续的气孔, 或者在盖面焊时产生表面气孔, 或焊道表面有一层氧化皮。

       （4）在镍板上点焊数点, 焊点呈银白色, 表面如镜面,则说明氩气纯度合格。

2.氩气流量

       氩气流量过小, 抗风干扰能力弱 ; 过大,气体流速太大,经过喷嘴时形成的近壁层流很薄,气体喷出后, 很快紊乱,而且容易把空气卷人, 对熔池的保护效果变差。 所 以,氩气的流量一 定要合适,气流才能稳定。

3.气带漏气

       气带接口或者气带漏气都会造成焊接时气体流量过小，空气被吸人气带内, 从而造成保护效果不好。

4. 风的影响

       风稍大, 会使氩气保护层形成紊流, 从而造成保护效果不佳。因此, 风速> 2m/s时要采取防风措施 ;焊接管子时,要把管口堵住,避 免在管内形成穿堂风。

5.焊枪喷嘴的影响

        喷嘴直径过小, 当电弧周围的氩气有效保护范围小于熔池面积时, 就会造成保护不好而产生气孔。尤其是野外作业、焊接大管子时要用较大直径的喷嘴,以有效地保护电弧和熔池。

6.焊枪喷嘴与工件间的距离

       该距离小, 对侧风的影 响敏感度小 ; 该距离大,抗风干扰的能力弱。

7.气瓶内压力太小

       气瓶内的压力小于1MPa 时要停用。

8.焊枪角度过大

       焊枪的角度过大,一方面会把空气带人熔池, 另一方面造成长弧侧的氩气流对电弧 和熔池的保护效果变差。

9 .氢气流量表的影响

       流量表出气不稳定, 忽大忽小都会影响保护效果。

10 .操作的影响

       在用带控制按钮的氢弧焊焊枪时, 在焊前要先放气, 以免气带内的压力过大, 在引弧时造成出气流量瞬间过大, 产生气孔。

11 .焊枪配件不合适

       钨极夹不配套, 堵塞气路不流畅, 保护气体从喷嘴内的一侧流出,不能形成完整的保护圈。

焊接材料的影响

1 .焊丝型号的影响

       不能用埋弧焊焊丝代替手工钨极氢弧焊焊丝,否则会产生断续或者连续状的气孔。

2 .焊丝不干净

       焊丝表面有铁锈、 油污、 水将直接促使焊缝内产生大量的气孔。

母材材质的影响

1. 板材或管材质量的影响

       板材或管材中若有夹层, 夹层中的杂质会促使气孔缺陷的产生。

2 .钢种的影响

       沸腾钢 ( 氧含量 大、杂质多 ) 不能用氩弧焊焊接。

钨极的影响

1. 钨极端部的影响

       钨极端部不尖,电弧漂移不稳定, 破坏氩气的保护区, 使熔池金属氧化产生气孔。

2 .引弧时电弧上爬造成保护不好        

当用高频引弧的设备时, 刚引弧时钨极端部温度低,不具备足够的热发射电子能力, 电子容易从有氧化膜的地方发射, 沿电极上爬寻找有氧化物的地方发射, 此 时造成电弧拉长, 氩气对熔池的保护效果变差, 当钨极的温度上升后, 电子便从 钨极的前端发射, 电弧弧长相应变短。这时只要把钨极表面上氧化物打磨干净就可以排除。

焊接工艺的影响

1 .坡口清理

       坡口面以及坡口两侧各10mm 范围都要打磨干净, 避免焊接时电弧产生的磁性把熔池附近的铁锈吸入熔池。

2 .焊接速度的影响

        焊接速度过快, 由于空气阻力对保护气流 的影响, 氩气气流会弯曲, 偏离电极中心和熔池, 对熔池和电弧保护不好。

3 .熄弧弧方法的影响

       熄弧时采用衰减电流或加焊丝、把电弧带到坡口侧并压低电弧的熄弧方法,不 要突然停弧造成高温的熔池脱离氩气流的有效保护,避免弧坑出现气孔或缩孔。

4 .焊接 电流的影响

       焊接电流太小, 电弧不稳定, 电弧在钨极的端部不规则地漂移, 破坏保护区。焊接电流太大, 电弧对气流产生扰乱作用,保护效果变差。

5 .钨极伸出长的影响

       钨极伸出长太长, 氢气对电弧和熔池的保护效果变差。

结语

       引起手工钨极氩弧焊焊接时产生气孔的因素固然较多, 但是, 只要了解了氩弧焊的特点, 并根据实际情况逐一排查影响因素, 排除所有引起氩弧焊时焊缝产生气孔的因素, 就能够在实际生产中提高焊接质量。