第一篇：硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的因及解決措施

硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的因及解決措施

摘 要：分析硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的原因，并研究解決方案。結果表明：硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的主要原因是硅鋼片涂層中的有機物分解產生氣孔。采用鎢極氬弧焊可有效減少焊接過程中氣孔產生的傾向。

關鍵詞：硅鋼片； 不銹鋼； 焊條電弧焊； 鎢極氬弧焊； 氣孔； 有機涂層

硅鋼片是一種含碳極低的硅鐵軟磁合金，一般含硅量為0.5～4.5%。最近在公司一個供電電抗器鐵心的工藝制造中，要求對硅鋼片與奧氏體不銹鋼進行焊接，在驗證中發現硅鋼片與不銹鋼在焊接過程中易產生焊接氣孔缺陷。軌道牽引產品是公司主營產品，硅鋼片為最常用的基本材料，所以研究硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的原因及解決方法，對保證公司產品質量和設計產品工藝有十分重要的意義。試驗材料與方法

1.1 試驗材料

硅鋼片選擇的是武鋼35WW360的硅鋼片，不銹鋼材料選擇的是1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼。試件規格見表1。焊接過程中采用的是φ3.2的A312不銹鋼焊條，A312是鈦鈣型藥皮的不銹鋼焊條。母材與焊條的化學成分見表2[1]。

1.2 試驗方法

硅鋼片與不銹鋼焊接試驗采用手工電弧焊焊接方法，接頭形式為角接接頭。焊接前對硅鋼片與不銹鋼焊接試板待焊處20mm表面清理干凈，進行機械打磨去除鐵銹、氧化皮等雜質。并用酒精進行擦洗，去除表面的有機雜質。焊條按照焊接工藝規范進行烘干。焊接過程中適當擺條利于熔池中氣體的溢出。硅鋼片與不銹鋼焊接氣孔產生原因及解決方法

2.1 硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生原因

焊接后發現焊縫表面存在焊接氣孔缺陷，且多組試件均存在。

2.1.1 潤滑劑的原因

跟蹤硅鋼片加工時發現在剪沖時有少量潤滑劑殘留在硅鋼片的表面，初步分析這些殘余物在焊接時受到加熱的作用外滲有產生焊接氣孔的傾向。

2.1.2 硅鋼片涂層的原因

為滿足硅鋼片的耐蝕、絕緣等性能，硅鋼片的表面附有涂層，主要包括無機涂層、半無機涂層和有機涂層三大類，其中無機涂層具有最好的焊接性。公司產品供電電抗器鐵心所用硅鋼片是半無機涂層。這種半無機涂層的硅鋼片具有良好的剪沖加工性和防腐性。但是在焊接過程中樹脂的揮發可產生過多的氣孔 [2]。

所以硅鋼片表面涂層中的樹脂焊接時分解是硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的主要原因。

2.2 硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔的解決方法

鎢極氬弧焊中鎢電極與母材間產生的電弧在惰性氣氛中極為穩定，氬氣同樣起到保護熔池的作用。焊接速度低，熔池存在的時間長，配合適當擺條可使產生的氣體有效溢出。所以選用鎢極氬弧焊進行焊接，焊絲為ER-309L。下圖為鎢極氬弧焊焊接硅鋼片與不銹鋼焊縫表面。結果表明采用鎢極氬弧焊可解決硅鋼片與不銹鋼焊接過程中產生焊接氣孔問題。結論

（1）硅鋼片涂層中有機物焊接時產生大量氣體來不及溢出是硅鋼片與不銹鋼焊接過程中焊接氣孔產生的主要原因。硅鋼片剪沖后殘留在表面的少量有機潤滑劑也有產生焊接氣孔的傾向，建議剪沖后、疊片前清理干凈，并進行焊前預熱。

（2）選用鎢極氬弧焊焊接硅鋼片與不銹鋼可解決焊接氣孔的問題，小批量生產時可采用。

參考文獻：

[1]丁啟湛，丁成鋼.不銹鋼的焊接[M].北京：機械工業出版社，2009.[2]冷軋硅鋼片涂層絕緣性，http：//wenku.baidu.com/view/86a26a47a8956bec0975e364.html

[3]李亞江.焊接缺陷分析與對策[M].北京：化學工業出版社，2011.作者簡介：陳方遒（1971―），男，湖南長沙人，本科，助理工程師，研究方向：變壓器制造工藝。

第二篇：淺析油缸焊接過程中氣孔的產生及防止措施

淺析油缸焊接過程中氣孔的產生原因及防止措施

焊接熔池在結晶過程中由于某些氣體來不及逸出殘存在焊縫中就形成了氣孔，氣孔是焊接接頭中最常見的缺陷。我公司油缸焊接采用MAG焊（熔化極活性氣體保護焊）的焊接方法，保護氣體為80%Ar+20%CO2。大多數氣孔都出現在焊縫收弧處，比如缸底和活塞焊接時出現的氣孔。根據產生氣孔的氣體種類，焊縫中的氣孔主要有H2孔，N2孔以及CO氣孔。由于產生氣孔的氣體不同，因而氣孔的形態和特征也不同。

1、一氧化碳氣孔

一氧化碳氣孔主要是在焊接過程中，由于冶金反應產生了大量的CO，CO不溶于金屬。反應如下：FeO+C=Fe+CO。

在熔池處于結晶溫度時，該反應進行比較劇烈，由于熔池已經開始凝固，CO氣體不易逸出，于是在焊縫中形成CO氣孔。CO氣孔多形成于焊縫內部，呈條蟲狀，內壁有氧化顏色。

如果焊絲中有足夠的脫氧元素Si和Mn,以及限制焊絲中的含碳量，就可以抑制上述的還原反應，有效防止CO氣孔的產生。所以MAG焊過程中，只要焊絲選擇適當，產生CO氣孔的可能性是很小的。

2、氫氣孔

如果熔池在高溫時溶入了大量氫氣，在結晶過程中又不能充分排出，則遺留在焊縫金屬中形成氣孔。氫氣孔的斷面一般呈螺釘狀，多數出現在焊縫表面（個別情況下也會出現在內部），呈喇叭口形，氣孔四周有光滑內壁。

電弧區的氫主要來自焊絲、工件表面的油污及鐵銹，以及CO2氣體中所含的水分。油污為碳氫化合物，鐵銹中含有結晶水，它們在電弧高溫下都能分解出氫氣。減少熔池中氫的溶解量，不僅可以防止氫氣孔的產生，而且還可以提高焊縫金屬的塑性。所以，一方面焊前要適當清除工件和焊絲表面的油污及鐵銹，另一方面應盡可能使用含水分低的CO2氣體。CO2氣體中的水分常常是引起氫氣孔的主要原因。具體做法如下：

（1）焊前清理，消除氣體來源。焊前須對焊縫表面、坡口及其附近20～30mm范圍進行清理，去除表面銹蝕、氧化膜、油污和水分等雜質，露出金屬光澤。所以焊件焊前清洗工作至關重要不容忽視，只有做好了清洗工作，才能從根源上消除氣體的來源。

（2）CO2氣體中的主要有害雜質是水分和氮氣，氮氣含量一般較少，危害大的是水分。隨著CO2氣體中水分的增加，焊縫中的含氫量亦增加，嚴重時就會出現氣孔，所以控制CO2氣體的純度相當重要，焊接用CO2純度應大于99.5%?？梢酝ㄟ^以下措施減少CO2氣體中的水分：①將新灌氣瓶倒立靜置1～2h，然后開啟閥門，把沉積在下部的液態水排出。②經倒置放水后的氣瓶，在使用前2～3min，放掉氣瓶上面部分的氣體。因為這部分氣體通常含有較多空氣和水分，這些空氣和水分主要是灌瓶時混入瓶內的。③焊前必須檢查CO2加熱器是否工作正常，防止流量計凍結阻塞，還可以進一步減少CO2氣體中的水分。④當氣體壓力顯示氣體不足時，要及時更換氣體。瓶內氣體降到0.98MPa時，不能再繼續使用。因為當壓力降到0.98MPa時，CO2氣體中所含水分將比飽和壓力下增加3倍左右。如果繼續使用，焊縫就極易出現氣孔。

3、氮氣孔

氮氣孔的來源主要是由于空氣侵入焊縫區，保護氣層遭到破壞造成的。氮氣孔也分布在焊縫表面，多數成堆出現，與蜂窩相似。斷口分析發現，氣孔內表面呈凹凸形貌。但在正常的焊接時焊縫中很少出現氮氣孔，只有電弧較長保護效果不好時才會產生氮氣孔。

造成保護氣層失效的因素有：過小的氣體流量；噴嘴被飛濺物部分堵塞；噴嘴與工件的距離過大，以及焊接場地側向風（包括吸塵設備）等。

因此，適當增加保護氣體的流量，保證氣路暢通和氣層穩定、可靠，是防止焊縫中氮氣孔的關鍵。但是，氣體流量并不是越大越好。氣體流量過大，則會使氣體從噴嘴流出形成渦流，將周圍空氣卷入，破壞保護效果，從而導致焊縫形成氣孔。在一般情況下，焊接電流小于200A時，適用氣體流量為10-15L/min；焊接電流大于200A時，合適的氣體流量應為20-25 L/min。

另外，工藝因素對氣孔的產生也有影響。電弧電壓越高，空氣侵入的可能性越大，就越可能產生氣孔。焊接速度主要影響熔池的結晶速度。焊接速度慢，熔池結晶也慢，氣體容易逸出；焊接速度快，熔池結晶快，則氣體不易排出，易產生氣孔。

張蛟雄

第三篇：CO2焊接的氣孔問題及解決措施

CO2焊接的氣孔問題及解決措施

CO2焊時，熔池表面只有很少量熔渣覆蓋，CO2氣流又有冷卻作用，因而熔池凝固較快，使焊接時產生的氣體來不及上逸，故增大了產生氣孔的可能性。

CO2焊焊縫金屬中的氣孔通常由下述情況造成：

（一）CO氣孔

CO氣孔多是由于焊絲的化學成分選擇不當造成。當焊絲金屬中含脫氧元素不足時，焊接過程中就會有較多的FeO溶于熔池金屬中，并與C發生可逆反應，產物為Fe和CO氣體。該反應在熔池處于結晶溫度時進行得比較劇烈，由于此時熔池已開始凝固，CO氣體不易逸出，于是在焊縫中形成氣孔。

若焊絲中含有足夠的脫氧元素Si和Mn，以及限制焊絲中的含C量，就可以抑制上述反應，有效地防止氣體的產生。所以在CO2焊中只要焊絲選擇適當，產生CO氣體的可能性是很小的。

CO氣孔常出現在焊縫根部與表面，且多呈針尖狀。

（二）氮氣孔

氮氣的來源：一是由于保護效果不良，空氣侵入焊接區；二是CO2氣體不純。近年的研究試驗表明：由于CO2氣體不純而引起氮氣孔的可能性不大，焊縫中的氮氣孔主要是由于保護氣層遭到破壞，大量空氣侵入焊接區所致。

造成保護氣層失效的因素有：過小的CO2氣體流量；噴嘴被飛濺物部分堵塞；噴嘴與工作距離過大，以及焊接場地有側向風等。

因此，避免產生氮氣孔的主要措施是應增強氣體的保護效果；另外，選用含有固氮元素（如Ti和Al)的焊絲，也有助于防止產生氮氣孔。

此外，電弧電壓越高，空氣侵入的可能性越大。隨著電弧電壓的增大，焊縫中含氮量增加，電弧電壓達一定值后，焊縫中就出現氮氣孔。焊縫中含氮量增加，即使不出現氣孔，也將顯著降低焊縫金屬的塑性。

（三）氫氣孔

電弧區的氫主要來自焊絲、工件表面的油污及鐵銹，以及CO2氣體中所含的水分。所以焊前要適當清除工件和焊絲表面的油污及鐵銹，另一方面應盡可能使用含水分低的CO2氣體。CO2氣體中的水分常常是引起氫氣孔的主要原因。

生產實踐表明，除非在鋼板表面已銹蝕有一層黃銹時，焊前一般不必除銹，但焊絲表面的油污，必須用汽油等溶劑擦掉。這不僅是為防止氣孔，也可避免油污在送絲軟管內造成堵塞，以及減少焊接中的煙霧等。

減少CO2氣體中的水分可不僅可減少氫氣孔，也可以提高焊縫金屬的塑性。液態CO2中可溶解約占0.05%的水分，另外還有一部分自由狀態的水分沉于鋼瓶的底部。試驗表明，在焊接現場采取以下措施，對減少氣體中的水分可得到顯著效果：

1）將新灌氣瓶倒立靜置1～2小時，然后打開閥門，把沉積在下部的自由狀態的水排出。根據瓶中含水量的不同，可放水2～3次，每隔30分鐘左右放一次。放水結束后，將氣瓶放正。

2）經放水處理后的氣瓶，在使用前先放氣2～3分鐘，以放掉氣瓶上面部分的氣體。因為這部分氣體通常含有較多的空氣和水分，這些空氣和水分主要是裝瓶時混入的。

3）在氣路系統中設置高壓干燥器和低壓干燥器（根據需要，低壓干燥器可增至2～3個），可進一步減少CO2氣體中的水分。可用硅膠或脫水硫酸銅作干燥劑，用過的干燥劑經烘干后可反復使用。

4）瓶中氣壓降到10個大氣壓時，不再使用。

另外，由于氫是以離子形態溶于熔池的，而直流反接（即工件接負極）時，熔池為負極，它發射大量電子，使熔池表面的氫離子又復合為原子，因而減少進入熔池的氫離子數量。所以，采用直流反接時，焊縫中含氫量為直流正接時的1/3～1/5，產生氫氣孔的傾向也比直流正接時小。

第四篇：CO2焊接的氣孔問題及解決措施

CO2焊接的氣孔問題及解決措施.txt我的優點是：我很帥；但是我的缺點是：我帥的不明顯。什么是幸福？幸福就是貓吃魚，狗吃肉，奧特曼打小怪獸！令堂可是令尊表姐？我是胖人，不是粗人。CO2焊接的氣孔問題及解決措施.txt我退化了，到現在我還不會游泳，要知道在我出生之前，我絕對是游的最快的那個CO2焊接的氣孔問題及解決措施

CO2焊時，熔池表面只有很少量熔渣覆蓋，CO2氣流又有冷卻作用，因而熔池凝固較快，使焊接時產生的氣體來不及上逸，故增大了產生氣孔的可能性。

CO2焊焊縫金屬中的氣孔通常由下述情況造成：

（一）CO氣孔

CO氣孔多是由于焊絲的化學成分選擇不當造成。當焊絲金屬中含脫氧元素不足時，焊接過程中就會有較多的FeO溶于熔池金屬中，并與C發生可逆反應，產物為Fe和CO氣體。該反應在熔池處于結晶溫度時進行得比較劇烈，由于此時熔池已開始凝固，CO氣體不易逸出，于是在焊縫中形成氣孔。

若焊絲中含有足夠的脫氧元素Si和Mn，以及限制焊絲中的含C量，就可以抑制上述反應，有效地防止氣體的產生。所以在CO2焊中只要焊絲選擇適當，產生CO氣體的可能性是很小的。

CO氣孔常出現在焊縫根部與表面，且多呈針尖狀。

（二）氮氣孔

氮氣的來源：一是由于保護效果不良，空氣侵入焊接區；二是CO2氣體不純。近年的研究試驗表明：由于CO2氣體不純而引起氮氣孔的可能性不大，焊縫中的氮氣孔主要是由于保護氣層遭到破壞，大量空氣侵入焊接區所致。

造成保護氣層失效的因素有：過小的CO2氣體流量；噴嘴被飛濺物部分堵塞；噴嘴與工作距離過大，以及焊接場地有側向風等。

因此，避免產生氮氣孔的主要措施是應增強氣體的保護效果；另外，選用含有固氮元素（如Ti和Al)的焊絲，也有助于防止產生氮氣孔。

此外，電弧電壓越高，空氣侵入的可能性越大。隨著電弧電壓的增大，焊縫中含氮量增加，電弧電壓達一定值后，焊縫中就出現氮氣孔。焊縫中含氮量增加，即使不出現氣孔，也將顯著降低焊縫金屬的塑性。

（三）氫氣孔

電弧區的氫主要來自焊絲、工件表面的油污及鐵銹，以及CO2氣體中所含的水分。所以焊前要適當清除工件和焊絲表面的油污及鐵銹，另一方面應盡可能使用含水分低的CO2氣體。CO2氣體中的水分常常是引起氫氣孔的主要原因。

生產實踐表明，除非在鋼板表面已銹蝕有一層黃銹時，焊前一般不必除銹，但焊絲表面的油污，必須用汽油等溶劑擦掉。這不僅是為防止氣孔，也可避免油污在送絲軟管內造成堵塞，以及減少焊接中的煙霧等。

減少CO2氣體中的水分可不僅可減少氫氣孔，也可以提高焊縫金屬的塑性。液態CO2中可溶解約占0.05%的水分，另外還有一部分自由狀態的水分沉于鋼瓶的底部。試驗表明，在焊接現場采取以下措施，對減少氣體中的水分可得到顯著效果：

1）將新灌氣瓶倒立靜置1～2小時，然后打開閥門，把沉積在下部的自由狀態的水排出。根據瓶中含水量的不同，可放水2～3次，每隔30分鐘左右放一次。放水結束后，將氣瓶放正。

2）經放水處理后的氣瓶，在使用前先放氣2～3分鐘，以放掉氣瓶上面部分的氣體。因為這部分氣體通常含有較多的空氣和水分，這些空氣和水分主要是裝瓶時混入的。

3）在氣路系統中設置高壓干燥器和低壓干燥器（根據需要，低壓干燥器可增至2～3個），可進一步減少CO2氣體中的水分。可用硅膠或脫水硫酸銅作干燥劑，用過的干燥劑經烘干后可反復使用。

4）瓶中氣壓降到10個大氣壓時，不再使用。

另外，由于氫是以離子形態溶于熔池的，而直流反接（即工件接負極）時，熔池為負極，它發射大量電子，使熔池表面的氫離子又復合為原子，因而減少進入熔池的氫離子數量。所以，采用直流反接時，焊縫中含氫量為直流正接時的1/3～1/5，產生氫氣孔的傾向也比直流正接時小。

第五篇：焊接鋼管焊縫氣孔產生的原因及防治措施

焊接鋼管焊縫氣孔產生的原因及防治措施

焊接鋼管焊縫氣孔不僅影響管道焊縫致密性，造成管道泄漏，而且會成為腐蝕的誘發點，嚴重降低焊縫強度和韌性。

焊縫產生氣孔的因素有：焊劑中的水分、污物、氧化皮和鐵屑，焊接的成份及覆蓋厚度，鋼板的表面質量以及鋼板邊板處理，焊接工藝及鋼管成型工藝等。

相關防治措施為：

1焊劑成分。焊接含有適量的CaF2和SiO2時，會反應吸收大量的H2，生成穩定性很高且不溶于液態金屬的HF，從而可以防止氫氣孔的形成。

2焊劑的堆積厚度一般為25-45mm，焊劑顆粒度大、密度小時堆積厚度取最大值，反之取最小值;大電流、低焊速堆積厚度取最大值，反之取最小值，此外，夏天或空氣濕度大時，回收的焊劑應烘干后再使用。

3鋼板表面處理。為避免開卷矯平脫落的氧化鐵皮等雜物進入成型工序，應設置板面清掃裝置。

4鋼板板邊處理。鋼板板邊應設置鐵銹和毛刺清除裝置，以減少產生氣孔的可能。清除裝置的位置最好安裝在銑邊機和圓盤剪后，裝置的結構是一邊2個上下位置可調整間隙的主動鋼絲輪，上下壓緊板邊。

5焊縫形貌。焊縫的成型系數過小，焊縫的形狀窄而深，氣體和夾雜物不容易浮出，易形成氣孔和夾渣。一般焊縫成型系數控制在1.3-1.5，厚壁焊管取最大值，薄壁取最小值。

6減小次級磁場。為了減少磁偏吹的影響，應使工件上焊接電纜的連接位置僅可能遠離焊接終端，避免部分焊接電纜在工件上產生次級磁場。

7工藝方面。應適當降低焊接速度或增大電流，從而延遲焊縫熔池金屬的結晶速度，以便于氣體逸出，同時，如果帶鋼遞送位置不穩定，應及時進行調整，杜絕通過頻繁微調前橋或后橋維持成型，造成氣體逸出困難。

焊接鋼管焊縫夾渣產生的原因及防治措施

焊后殘留在焊縫中的熔渣稱為夾渣，夾渣對接頭的性能影響比較大。因夾渣多數呈不規則狀，會降低焊縫的塑性和韌性，其尖角會引起很大的應力集中，尖角頂點常導致裂紋產生，焊縫中的針形氧化物和磷化物夾渣會使焊縫金屬變脆，降低力學性能，氧化鐵及硫化鐵夾渣容易使焊縫產生脆性。

防止措施：

將坡口及焊層間的熔渣清理干凈，將凹凸處鏟平；適當地增大焊接電流，必要時把電弧縮短，并增加電弧停留時間，使熔化金屬和熔渣得到充分加熱；根據熔化情況，隨時調整焊條角度和運條方法，使熔渣能上浮到鐵水表面；正確選擇母材和焊條金屬的化學成分，降低熔渣的熔點和粘度，防止夾渣產生。夾渣

夾雜在焊縫中的非金屬夾雜物稱為夾渣。（1）產生原因

坡口角度太小，焊接電流太小，熔渣黏度太大等，熔渣浮不到熔池表面便形成夾渣。同時有下列原因：

① 多層多道焊時，每道焊縫熔渣清除不干凈、不徹底； ② 焊條藥皮成塊脫落未被熔化；（2）預防辦法

坡口角度、焊接電流均應符合規范，仔細清理母材臟物，焊接過程中保持熔池清晰，使熔渣與液態金屬分離

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