在焊接作业中，气孔是最常见且令人头疼的缺陷之一。它们不仅影响焊缝的美观度，更重要的是会显著降低焊缝的致密性、强度和韧性，为整个焊接结构埋下安全隐患。因此，深刻理解气孔的种类、成因并掌握其预防方法，是每一位焊接从业者的必备技能。本文将为您系统性地梳理相关知识。
一、什么是焊接气孔？
焊接气孔是指焊接过程中，熔池中的气体在金属凝固前来不及逸出，而残留在焊缝内部或表面所形成的空穴。这些气孔形状多为圆形、椭圆形或长条形，大小和分布各不相同。
二、焊接气孔的主要种类
根据气孔的产生原因和形态，可将其分为以下几类：
1、氢气孔：
特征： 气孔断面呈喇叭口状，内壁光滑。通常单个出现在焊缝表面或内部。
产生气体： 氢气。
2、一氧化碳气孔：
特征： 气孔沿结晶方向呈条虫状分布，多出现在焊缝内部。
产生气体： 一氧化碳。
3、氮气孔：
特征： 表面气孔居多，形态不规则，常成堆出现，像蜂窝一样。
产生气体： 氮气。
简单区分： 氢气孔多呈圆球形、单个出现；一氧化碳气孔像条虫、在内部；氮气孔则常成堆出现，像蜂窝。
三、焊接气孔产生的根本原因
尽管气孔种类不同，但其产生的根本原因可以归结为三点：气体来源、气体溶解、气体滞留。
1、气体来源（气体从哪里来？）
焊材与母材不洁： 这是最主要的原因。焊丝、焊条、焊件坡口及附近区域如果有油污、铁锈、水分、油漆、氧化皮等杂质，在电弧高温下会分解产生大量的氢、氧、氮等气体。
焊接材料受潮： 焊条、焊剂若保管不当而受潮，会带来大量水分。特别是低氢型焊条，对潮湿极其敏感。
2、保护不良：
电弧焊： 焊条药皮脱落、电弧过长、保护气体（如氩气、二氧化碳）纯度不够、流量不当或输气管漏气，都会导致空气（主要含氮、氧）侵入熔池。
气体保护焊： 风速过大吹散保护气层，也会造成保护失效。
3、气体溶解（气体如何进入熔池？）
在电弧高温下，金属熔池能像海绵吸水一样溶解大量气体。焊接过程实际上是一个剧烈的冶金反应过程，某些反应（如碳氧反应）也会生成气体。
4、气体滞留（气体为什么跑不出来？）
冷却速度过快： 当熔池冷却凝固速度太快时，溶解在其中的气体来不及聚集成气泡并浮出表面，就被“冻结”在焊缝中，形成气孔。环境温度低、工件厚度大时易发生。
焊接工艺不当： 焊接电流过小或焊接速度过快，使得熔池存在时间过短，气体没有足够的时间逸出。
四、全面预防焊接气孔的有效措施
预防气孔是一项系统工程，需要从人、机、料、法、环各个环节进行控制。
1. 源头控制：彻底清理
严格清洁： 焊前必须彻底清除焊丝、焊件坡口及两侧至少数十毫米范围内的油污、铁锈、水分等一切杂质。可使用角磨机、钢丝刷、丙酮或专用清洗剂进行处理。这是最有效、最经济的预防措施。
2. 材料管理：保持干燥
焊材烘干： 严格按照焊丝说明书规定的温度和时间进行烘干。特别是低氢型焊条，烘干后应放入保温筒内随用随取，禁止露天放置。
气体纯度： 确保保护气体的纯度符合标准要求，使用前可检查气瓶压力和气路密封性。
3. 工艺优化：规范操作
选择合适的焊接参数： 在保证熔透和成形的前提下，采用适当的焊接电流和电压，避免过小或过大。保持合理的焊接速度，让熔池有足够的时间凝固和气体逸出。
规范操作技巧： 保持短弧焊接，避免电弧过长。气体保护焊时，注意焊枪角度和风速影响，确保保护气罩能完整覆盖熔池。
4. 环境应对：创造良好条件
防风防潮： 在室外或空气流动大的场所焊接时，必须搭建防风棚。避免在雨雪、高湿度天气下进行露天焊接。当环境温度较低时，应对焊件进行适当的预热，减缓熔池的冷却速度。
五、结语
焊接气孔虽是小缺陷，却能引发大问题。战胜它的关键不在于事后修补，而在于事前的全面预防。通过系统地分析气孔类型，精准识别气体来源，并严格执行从清理、干燥到工艺操作的全过程控制，就能最大限度地杜绝气孔的产生，从而打造出完美无缺、安全可靠的高质量焊缝。
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