焊条焊接气孔形成工艺措施

陈湘陵

引言：现代工业的飞速发展，使我国对焊接技术的要求越来越高。如何有效提高焊条焊接工艺性能，解决由焊接气孔产生的不良影响，成为了广大从业者急需攻克的一道难题。本文通过介绍焊接工作中产生的常见气孔类型，指出了焊条焊接过程中气孔形成的原因，并相应地提出了一系列施工工艺改善措施，以确保焊接质量，对以后的焊条焊接过程中有效地避免及减少气孔的形成具有重要意义。

近年来，各种焊接材料被大量生产、应用于各个领域，推动了我国工业的发展。焊条焊接技术得到了广泛的关注和研究，使其焊接工艺性能在不断地实践工作中得到了进一步完善。但是，由于复杂多样的原因致使在焊条焊接中所产生的气孔缺陷问题却一直没有被解决。因此，为了企业的产品更有竞争力，获得更大的经济利润，对钢材焊条焊接中存在的气孔问题仍然需要深入研究，总结经验、进而找出相应改善措施。

一、焊条焊接中产生的常见气孔类型

在焊接金属的过程当中，会产生内部气孔、表面气孔和接头气孔。组成气孔的气体有一氧化碳和氢气。以其分布状态来看又存在连续气孔、单个气孔、密集气孔。而通常情况下，产生气孔类型只有氮气孔、氢气孔、一氧化碳气孔三种。例如：18-8型不锈钢焊接中产生的是氢气孔，而含氮类不锈钢容易产生氮气孔。

二、焊条焊接中气孔形成的原因

若想研究出焊接气孔形成的原因，首先应该了解焊接气孔是什么。它是工人在进行焊接时，由于溶池中的气泡在凝固的时候，未能及时逸出，所留下来形成的孔穴。那么，通过对气孔清楚地认识和定义，将更有利于分析出焊条焊接过程中气孔形成的原因。首先，很多焊接工作者对手中的焊条并不十分了解，实践经验少，理论依据不足；其次，大多数焊接工作者平时习惯使用酸性焊条，而对像J507这样型号的碱性焊条重视度不够，缺乏技术把握，不敢贸然使用，从而也就导致在必须使用的情况下，产生焊接质量问题；再次，很多从业人员有个不好的习惯，在焊接工作完成后，将焊条随便乱放。例如：曾有一位焊接工作者，就把焊条放在了地面和筒体上，结果造成了焊条污染、受潮，而产生了气孔。所以，一般来说，应该把焊条放入保温筒中最好；最后，有很多工作人员对焊缝上的渣壳清理过早，还没等焊缝液态金属完全凝固后，就抢先开始收拾渣壳，使空气侵入形成了气孔。

除此之外，焊条本身质量的问题也很重要。某些企业为了节省开支，在焊接施工中，使用了劣质焊条。出现了药皮开裂、焊条偏心、焊芯严重锈蚀、焊接时焊条大块脱落、变质等现象，最终导致了焊接时出现焊缝，产生大量气孔。

三、焊条焊接过程中为避免气孔形成而采取的工艺改善措施

（一）采用短弧操作方式和连弧焊法

所谓短弧，指的是将弧长控制在焊条直径三分之二的距离。这样做的好处在于防止外界空气侵入拥有高温状态的熔池，使其受到保护。同时，根据不同型号和规格的焊条，来选则短弧应具有的状态。如果短弧太小，将会给操作带来麻烦，极易造成短路断弧，并且熔池也会很难发现。同理过低或过高也都做不到保护熔池。通过直线运条的方法，有效防止了因来回摆动过大而产生的影响。而采用连弧焊法，借助狭窄焊道，不容易过度摆动的优势，起到了与短弧操作相同的目的和作用，有效防止了空气中有害气体的入侵，避免了气孔的形成。

（二）焊接前做好预热，多使用摩擦起弧

对于焊条焊接工作，还要注意，在使用焊条与焊剂之前，需要按照有关规定进行烘烤、预热。通常情况下，酸性温度在150-200℃，需要保温1个小时；而碱性焊条温度在350-400℃，需要保温2个小时。待烘干后放在100-150℃的保温筒内。同时，千万不可以用较低的烘干温度或较长的烘干时间来代替说明书上的烘烤要求。这样便使气体充分逸出，减少熔池的冷却时间。比如，冬季施工，起步焊时，可以有效防止空气侵入，造成气孔形成的问题。于此同时，采用摩擦起弧线，可以使焊条的端部不容易脱落。同敲击引弧相比较，有效避免了焊条端部药皮过早脱落的现象，致使电弧保护不良，引起气孔的形成。

（三）严控气体来源，消除接头气孔

焊接工作中焊条的防潮与烘干是非常重要的，对焊件表面氧化膜和油污均需要及时进行清理。因为它们在焊接过程中都会想熔池、熔滴提供气体，其中的铁锈起到了提供水分，供给氢气来源的作用。而富含水分的铁锈又会比不含水的铁锈更加容易产生气孔，因此，在焊条焊接前做好清理工作是十分必要的。此外，鉴于大部分气孔的形成都是在接头处，又由于氢气与其他杂质容易在活口处聚集，在接头处开始起焊时，电弧容易拉的过高，使焊条端处药皮造成严重脱落，因此，在接头的时候，必须尽快换好焊条，通过摩擦引弧，来帮助气孔的消除。

除了采用以上措施之外，由于焊条焊接时的气孔成因十分复杂，还可以通过以下方法来有效避免或减少：

不要在风速特别大的天气环境中进行焊条焊接工作，或者尽量避免穿堂风。因为它容易造成电弧的稳定的破坏，从而使电弧的保护性变差，最终导致不断有空气侵入，进而形成了气孔。另一方面，不要还应该注意空气湿度也不可过大，比如在阴雨，潮湿天气中，工件坡口会有水分，造成焊条受潮。如此情况之下，就必须采用一定的手段来预防。比如，工件进行预热，对坡口周围进行烘烤，以及加强对焊条的烘干和精心保管等等。同时，无论何时在进行焊条焊接施工前，一定要记得对焊丝、母材的坡口以及两侧进行彻底的清理，保证水分、锈迹、污油等赃物通通不在。

总结

综上所述，对于焊条焊接施工过程中的气孔形成问题的解决仍然是一项长远而艰巨的任务，需要广大企业部门、焊接工作者、以及有关专家在不断的实践和实验中来共同完善和解决。本文通过对焊条焊接过程中产生气孔的原因的分析，提出了许多切实可行的有效改善措施，尽管不见得在实际工作中均起到作用，但至少可以为未来的焊接工艺技术提供有效的参考价值，从而研究出解决这一问题的更好方案。

参考文献

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（作者单位：湖南化工职业技术学院）