文档介绍：第35卷第3期 2006年6月有色金属加工 NONFERROUSMETALSPROCESSING June2oo6 浅析铝焊缝气孔的产生与防止魏国(中国铝业公司青海分公司,青海大通810108) 摘要:铝及铝合金熔焊时,最常见的焊缝缺陷是气孔,而氢是产生气孔的主要根源。本文阐述了氩弧焊铝焊缝中气孔的产生机理,并提出了防止气孔产生的方法。关键词:铝及铝合金;氩弧焊;焊缝;气孔;氢中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1671—6795(2006)03— 1气孔的危害-陛铝焊缝中气孔的主要危害有三个方面:导致焊接接头机械性能降低;破坏焊缝的气密性;诱发焊接裂纹的产生。图1所示是焊缝中的气体量与焊接接头抗拉强度的关系。焊缝中气孔数量增加或气孔直径增大,都会减少焊缝的有效工作面积,使焊接接头的承载能力降低,并严重影响焊缝金属的断面收缩率。是枷嘲霎200 0 10 20 30 气体量/eras·(100gA1) 图1铝焊缝中的气体量与抗拉强度的关系 2气孔形成机理氮气不溶于液态铝,不会使铝产生气孔;氧气与铝有巨大的亲和力,它的存在只会形成固态的AI:0, 不可能独立存在于铝中,因此也不会产生气孔;氢气是使铝焊缝产生气孔的根源。不同温度下氢在铝中的溶解度见表I、图2。高温时氢在熔池和熔滴中的溶解度很高,冷却时随着温度的降低氨在铝中的溶解度急剧下降,而焊接熔池的冷却速度很快,氢来不及逸出时就会在焊缝中产生气孔。衰l氢在铝中的溶解度 l0 置 I 蓑霹l丽 00 500 l0O0 温度/℃圈2氢在铝中的溶解度(P"2101kPa) 据测定,焊接熔池中靠近电弧的金属温度高达 I600一I700cI=,弧柱中的熔滴温度更高,因此熔池金属溶解氢的能力很大。在I400cI=时,;在2050cI=时,(见表1)。随着熔池温度的降低。氢的溶解度不断下降;在铝的凝固点(660cI=)时,氢的溶维普资讯 第3期有色金属加工 47 解度发生突变( mL;),即结晶时将有大量的氢气从液态铝中析出。由于焊接熔池的冷却速度极大,部分氢气泡来不及浮出便形成气孔。 3氢的来源焊接电弧弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分都是氢的重要来源。其中,焊丝及母材表面氧化膜吸附的水分,对焊缝气孔的产生常常占有突出的地位。 ,尤其是在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时,易产生气孔。 (氧化膜很容易凝聚水汽)或污物(油脂和其它有机物)。在电弧的作用下分解产生氢气,进而形成焊缝气孑L。 ,使空气进人电弧空间,会破坏氩气的隔离保护作用。,氩气的保护作用明显降低。 ,如焊枪过高、焊枪角度和操作方法不正确,导致周围的空气卷人电弧中,使电弧中的含氢量增加,也会使焊缝气孔增多。此外,有些原材料本身含有较多的氢,如5A05 (LF5)、5A06(LF6)等含镁量高的铝合金在熔炼时溶人的氢比其它铝合金多,焊接时近缝区的气