焊接中的氣孔缺陷是指因氫氣、氮氣、一氧化碳、氬氣等氣體和鋅蒸氣等氣體而在焊接金屬內(nèi)部產(chǎn)生的缺陷的總稱,一般大致分為“凹坑”和“氣孔”。在JlS的用語中,氣孔被稱為“熔敷金屬中產(chǎn)生的球狀或大致球狀的空洞”,凹坑被解釋為“在焊道表面產(chǎn)生的小凹坑”。
根據(jù)日本焊接協(xié)會的調(diào)查(昭和59年度共研第5分科會報告),在巖漿焊接的實施施工中產(chǎn)生的缺陷中,氣孔占全體的約35%,是最大的比例。
這些氣孔缺陷發(fā)生的位置和形狀因其發(fā)生原因而各不相同。 將氣孔缺陷的產(chǎn)生原因大致分類,主要可以分為以下4類。
大氣屏蔽
如果保護(hù)氣體處于無法充分復(fù)蓋電弧和熔池的狀態(tài),即保護(hù)不良狀態(tài),空氣中的氮氣就會溶入熔融金屬中。 這個氮在高溫下以原子的形式存在于熔融金屬中,但在冷卻中變成氮分子的氣體,在熔融金屬中表現(xiàn)為氣泡。 如果在這個氣泡沒有完全排出之前熔融金屬凝固,蜂巢狀的氣孔就會殘留在焊接金屬上。
作為屏蔽不良的原因,除了保護(hù)氣體流量不足和風(fēng)等影響之外,還列舉了突出長度、橫向擺動過大、焊接速度過快等施工方面的主要原因。
母材表面狀態(tài)
如果母材表面有因焊接熱量而氣化的物質(zhì),則容易產(chǎn)生氣孔缺陷。 其主要是用于防止水分、油、鋼材表面生銹等污垢和鋼材生銹的涂料和鍍層。 特別是t接頭和搭接接頭的角焊時,接合面上的物質(zhì)氣化,在根部產(chǎn)生氣孔。 鍍鋅鋼板發(fā)生氣孔的例子如(圖1 )所示。
圖1 鍍鋅鋼板發(fā)生氣孔的例子
在充分去除母材污垢的同時,電鍍鋼板和底漆鋼板需要分別選擇專用的焊接材料。 本公司有YM-28Z(用于CO?)、YM-22Z(用于Ar-CO?)作為鍍鋅鋼板用實心焊絲,還有SM-1F作為無機鋅底漆涂裝鋼板的角焊縫耐凹坑性優(yōu)異的藥芯焊絲。
焊接條件
焊接電流、電弧電壓、焊接速度等焊接條件不適當(dāng)時也可能會產(chǎn)生氣孔。 例如,如果增大焊接電流進(jìn)行高速焊接,則無法充分屏蔽較長的熔池,會產(chǎn)生氣孔。 另外,電弧電壓過低時,電弧會紊亂,保護(hù)氣體有時會卷入熔池中。
其他
此外,氣孔缺陷的原因還有焊絲的選擇不當(dāng)、保護(hù)氣體的純度、設(shè)備操作不當(dāng)?shù)取?例如,如果在二氧化碳電弧焊接中使用點焊用焊絲,則會脫氧不足,產(chǎn)生氣孔。
如上所述,產(chǎn)生氣孔缺陷的原因有很多,但基本原因及其對策如(表1 )所示。 請以此為參考,實施沒有缺陷的良好焊接。
表1 氣孔缺陷的產(chǎn)生原因及其對策
| 原因 | 措施 |
1 | 保護(hù)氣體供應(yīng)不足 | 檢查氣瓶是否為空 重新調(diào)整流量計的氣泡 檢查氣體系統(tǒng)的軟管部有無氣體泄漏
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2 | 風(fēng)的影響 | |
3 | 噴嘴-母材間距離過大 | |
4 | 母材污漬(油、水分、油漆、電鍍鋼板等) | 去除前表面油、銹、涂料等 涂料鋼板、電鍍鋼板使用專用焊接材料
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5 | 焊絲上附著有銹蝕和水分 | |
6 | 焊接條件不適當(dāng) | |
7
| 噴嘴部分的氣體孔堵塞了 | |
8 | 保護(hù)氣體不純 | |