焊條焊接氣孔形成工藝措施

陳湘陵

引言：現代工業的飛速發展，使我國對焊接技術的要求越來越高。如何有效提高焊條焊接工藝性能，解決由焊接氣孔產生的不良影響，成為了廣大從業者急需攻克的一道難題。本文通過介紹焊接工作中產生的常見氣孔類型，指出了焊條焊接過程中氣孔形成的原因，并相應地提出了一系列施工工藝改善措施，以確保焊接質量，對以后的焊條焊接過程中有效地避免及減少氣孔的形成具有重要意義。

近年來，各種焊接材料被大量生產、應用于各個領域，推動了我國工業的發展。焊條焊接技術得到了廣泛的關注和研究，使其焊接工藝性能在不斷地實踐工作中得到了進一步完善。但是，由于復雜多樣的原因致使在焊條焊接中所產生的氣孔缺陷問題卻一直沒有被解決。因此，為了企業的產品更有競爭力，獲得更大的經濟利潤，對鋼材焊條焊接中存在的氣孔問題仍然需要深入研究，總結經驗、進而找出相應改善措施。

一、焊條焊接中產生的常見氣孔類型

在焊接金屬的過程當中，會產生內部氣孔、表面氣孔和接頭氣孔。組成氣孔的氣體有一氧化碳和氫氣。以其分布狀態來看又存在連續氣孔、單個氣孔、密集氣孔。而通常情況下，產生氣孔類型只有氮氣孔、氫氣孔、一氧化碳氣孔三種。例如：18-8型不銹鋼焊接中產生的是氫氣孔，而含氮類不銹鋼容易產生氮氣孔。

二、焊條焊接中氣孔形成的原因

若想研究出焊接氣孔形成的原因，首先應該了解焊接氣孔是什么。它是工人在進行焊接時，由于溶池中的氣泡在凝固的時候，未能及時逸出，所留下來形成的孔穴。那么，通過對氣孔清楚地認識和定義，將更有利于分析出焊條焊接過程中氣孔形成的原因。首先，很多焊接工作者對手中的焊條并不十分了解，實踐經驗少，理論依據不足；其次，大多數焊接工作者平時習慣使用酸性焊條，而對像J507這樣型號的堿性焊條重視度不夠，缺乏技術把握，不敢貿然使用，從而也就導致在必須使用的情況下，產生焊接質量問題；再次，很多從業人員有個不好的習慣，在焊接工作完成后，將焊條隨便亂放。例如：曾有一位焊接工作者，就把焊條放在了地面和筒體上，結果造成了焊條污染、受潮，而產生了氣孔。所以，一般來說，應該把焊條放入保溫筒中最好；最后，有很多工作人員對焊縫上的渣殼清理過早，還沒等焊縫液態金屬完全凝固后，就搶先開始收拾渣殼，使空氣侵入形成了氣孔。

除此之外，焊條本身質量的問題也很重要。某些企業為了節省開支，在焊接施工中，使用了劣質焊條。出現了藥皮開裂、焊條偏心、焊芯嚴重銹蝕、焊接時焊條大塊脫落、變質等現象，最終導致了焊接時出現焊縫，產生大量氣孔。

三、焊條焊接過程中為避免氣孔形成而采取的工藝改善措施

（一）采用短弧操作方式和連弧焊法

所謂短弧，指的是將弧長控制在焊條直徑三分之二的距離。這樣做的好處在于防止外界空氣侵入擁有高溫狀態的熔池，使其受到保護。同時，根據不同型號和規格的焊條，來選則短弧應具有的狀態。如果短弧太小，將會給操作帶來麻煩，極易造成短路斷弧，并且熔池也會很難發現。同理過低或過高也都做不到保護熔池。通過直線運條的方法，有效防止了因來回擺動過大而產生的影響。而采用連弧焊法，借助狹窄焊道，不容易過度擺動的優勢，起到了與短弧操作相同的目的和作用，有效防止了空氣中有害氣體的入侵，避免了氣孔的形成。

（二）焊接前做好預熱，多使用摩擦起弧

對于焊條焊接工作，還要注意，在使用焊條與焊劑之前，需要按照有關規定進行烘烤、預熱。通常情況下，酸性溫度在150-200℃，需要保溫1個小時；而堿性焊條溫度在350-400℃，需要保溫2個小時。待烘干后放在100-150℃的保溫筒內。同時，千萬不可以用較低的烘干溫度或較長的烘干時間來代替說明書上的烘烤要求。這樣便使氣體充分逸出，減少熔池的冷卻時間。比如，冬季施工，起步焊時，可以有效防止空氣侵入，造成氣孔形成的問題。于此同時，采用摩擦起弧線，可以使焊條的端部不容易脫落。同敲擊引弧相比較，有效避免了焊條端部藥皮過早脫落的現象，致使電弧保護不良，引起氣孔的形成。

（三）嚴控氣體來源，消除接頭氣孔

焊接工作中焊條的防潮與烘干是非常重要的，對焊件表面氧化膜和油污均需要及時進行清理。因為它們在焊接過程中都會想熔池、熔滴提供氣體，其中的鐵銹起到了提供水分，供給氫氣來源的作用。而富含水分的鐵銹又會比不含水的鐵銹更加容易產生氣孔，因此，在焊條焊接前做好清理工作是十分必要的。此外，鑒于大部分氣孔的形成都是在接頭處，又由于氫氣與其他雜質容易在活口處聚集，在接頭處開始起焊時，電弧容易拉的過高，使焊條端處藥皮造成嚴重脫落，因此，在接頭的時候，必須盡快換好焊條，通過摩擦引弧，來幫助氣孔的消除。

除了采用以上措施之外，由于焊條焊接時的氣孔成因十分復雜，還可以通過以下方法來有效避免或減少：

不要在風速特別大的天氣環境中進行焊條焊接工作，或者盡量避免穿堂風。因為它容易造成電弧的穩定的破壞，從而使電弧的保護性變差，最終導致不斷有空氣侵入，進而形成了氣孔。另一方面，不要還應該注意空氣濕度也不可過大，比如在陰雨，潮濕天氣中，工件坡口會有水分，造成焊條受潮。如此情況之下，就必須采用一定的手段來預防。比如，工件進行預熱，對坡口周圍進行烘烤，以及加強對焊條的烘干和精心保管等等。同時，無論何時在進行焊條焊接施工前，一定要記得對焊絲、母材的坡口以及兩側進行徹底的清理，保證水分、銹跡、污油等贓物通通不在。

總結

綜上所述，對于焊條焊接施工過程中的氣孔形成問題的解決仍然是一項長遠而艱巨的任務，需要廣大企業部門、焊接工作者、以及有關專家在不斷的實踐和實驗中來共同完善和解決。本文通過對焊條焊接過程中產生氣孔的原因的分析，提出了許多切實可行的有效改善措施，盡管不見得在實際工作中均起到作用，但至少可以為未來的焊接工藝技術提供有效的參考價值，從而研究出解決這一問題的更好方案。

參考文獻

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（作者單位：湖南化工職業技術學院）