氬弧焊的影響，主要談氬氣的應用要求和注意事項

    鎢極氬弧焊（簡稱氬弧焊）是鎢極惰性氣體(ti) 保護焊的一種。由於(yu) 其焊接工藝的再現性強，焊接質量穩定，焊縫成形較好的特點，在許多重要工業(ye) 部門都有較廣泛的應用。近幾年尤其在鍋爐管道、輸油輸氣管線工程中得到了極大的推廣和應用。但是，在氬弧焊操作過程中由於(yu) 采用焊接工藝措施不當，加之焊工操作水平所限，導致焊縫中出現氣孔缺陷的幾率較大，使拍片合格率明顯下降，嚴(yan) 重影響了焊縫的焊接質量，甚至有些操作者遇到氣孔束手無策，某些單位或部門甚至放棄采用氬弧焊方法，直接影響氬弧焊方法的推廣應用。
本文主要根據現場經驗和教學實踐，針對氣孔缺陷，分析了氣孔特點及影響因素，闡述了防止出現氣孔的工藝措施。對氬弧焊工藝的應用，提高氬弧焊接質量，具有重要和實際的意義(yi) 。
氣孔的特點及危害
氣孔的特點
氣孔是焊接時熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留在焊縫金屬中所形成的空穴，是氬弧焊時常見的也是主要的一種焊接缺陷。其形狀有球形、橢圓形、旋風形和條蟲狀等。在焊
縫內(nei) 部的稱內(nei) 部氣孔，露在焊縫表麵的稱外部氣孔。氣孔的大小不等，有時是單個(ge) 存在，有時是密集在一起或是沿焊縫連續分布。
氣孔的危害
氣孔是體(ti) 積性缺陷，對焊縫的性能影響很大。其危害性主要是會(hui) 降低焊縫的承載能力。因為(wei) 這些缺陷占據了焊縫金屬一定的體(ti) 積，使焊縫的有效工作截麵積減小，因而也就相應降
低了焊縫的力學性能，使焊縫的塑性，特別是彎曲和衝(chong) 擊韌度降低得更多。如果氣孔穿透焊縫表麵，特別是穿透接觸介質的焊縫表麵，介質積存在孔穴內(nei) ，當介質有腐蝕性時，將形成集中腐蝕，孔穴逐漸變深，變大，以至腐蝕穿孔而泄漏。從(cong) 而破壞了焊縫的致密性，嚴(yan) 重時會(hui) 由此而引起整個(ge) 金屬結構的破壞。所以，防止焊縫中產(chan) 生氣孔，保證焊縫的焊接質量，是非常值得注意的問題。

氣孔的形成及影響因素
氣孔的形成
焊接過程中，熔池的周圍充滿著成分複雜的各種氣體(ti) ，這些氣體(ti) 主要來自周圍的空氣，焊件上的雜質如鐵鏽、油漆、油脂受熱後所產(chan) 生的氣體(ti) 等。所有這些都不斷地與(yu) 金屬熔池發
生作用。一些氣體(ti) 通過化學反應或溶解等形式進入熔池，使熔池的液體(ti) 金屬吸收了相當多的氣體(ti) 。如果這些氣體(ti) 排出較快，熔池結晶較快，就不會(hui) 形成氣孔。但是如果氣體(ti) 的產(chan) 生正處在熔池的結晶過程中，而結晶過程進行較快時，氣體(ti) 來不及排出熔池，就會(hui) 殘留在焊縫中形成氣孔。
形成氣孔的影響因素
氬弧焊焊縫中氣孔的生成往往是幾種氣體(ti) 共同作用的結果，而起主要作用的氣體(ti) 是?6和26.
氬弧焊的影響
焊接區的?6來自於(yu) 各個(ge) 方麵，某些組成物的結晶水和工件表麵雜質等，都含有?6的成分。同時由於(yu) 冶煉鋼中也殘留有?6，它們(men) 在電弧高溫作用下形成氣泡猛烈地向外排出，在焊縫冷卻過程中，來不及浮出的?6便形成氣孔。
氬弧焊的影響
26主要來自空氣。26在基本金屬和焊絲(si) 中的質量分數不很大，在鋼中和其它鐵合金中是以氮化物固溶體(ti) 及氣態形式存在。26在鋼中的溶解度隨溫度下降而劇烈變化，析出的26形
成氣泡從(cong) 熔池中排出，來不及排出的氣泡殘留在焊縫中形成氣孔。應該說，26形成氣孔是在沒有足夠充分的保護條件下，使電弧和焊接熔池中的金屬受到空氣的作用而造成的。
$防止氣孔產(chan) 生的工藝措施
產(chan) 生氣孔的因素很多，既有冶金因素，又有工藝因素，在某些條件下還受環境介質的影響。任何一個(ge) 環節的疏忽都將導致氣孔的產(chan) 生。盡管不同氣孔產(chan) 生的條件有差異，但選用正
確的焊接工藝，采取有效的防止氣孔的措施，培訓焊工，提高操作技能則是防止氣孔產(chan) 生的基本途徑。
工件和填充焊絲(si) 的焊前清理
氬弧焊焊對油、鏽、水非常敏感，極易產(chan) 生氣孔，因此對材料的表麵質量要求較高。焊前必須經過嚴(yan) 格的清理，必須對待焊工件坡口內(nei) 外71@7!AA範圍內(nei) 進行清理打磨，去除表麵氧化膜、油脂和水份等雜質，露出金屬光澤。同時對焊絲(si) 表麵的油脂、鐵鏽也要用砂紙進行打磨，露出金屬光澤。
氬弧焊焊中氣孔的影響因素及其防止措施

氬氣純度及流量
氬氣及純度
氬氣是惰性氣體(ti) ，具有高溫下不分解又不與(yu) 焊縫金屬發生氧化反應的特性。氬氣純度對焊接質量有較大的影響。氬氣中氧、二氧化碳、氫、水份等雜質含量超過標準規定時，會(hui) 使電弧不穩定，焊縫力學性能下降，焊縫氣孔增加，成形惡化等。當氬氣純度為(wei) 99.999%時可完全滿足使用要求。當氣瓶用至內(nei) 壓0.5MPa左右時，因此時含水量有所增加1應停止使用。
氬氣流量
氬氣流量是影響保護效果的另一個(ge) 重要參數。流量的大小是獲得優(you) 質焊縫的關(guan) 鍵。當氬氣流量太大時，不僅(jin) 浪費氬氣，且會(hui) 產(chan) 生紊流，將空氣卷入保護區，反而降低保護效果，
導致電弧不穩，焊縫產(chan) 生氣孔現象。反之氬氣流量過小時保護氣體(ti) 挺度不夠，排除周圍空氣的能力弱，空氣容易侵入熔池，保護效果變差，使焊縫產(chan) 生氣孔。因此，必須選擇合適的
氬氣流量。
氬氣流量可由下麵經驗公式確定：
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式中，!為(wei) 氬氣流量，$為(wei) 噴嘴直徑，#為(wei) 係數（$(&2
％(#）。所以，氬氣流量一般在32,45678為(wei) 宜。在確定氣體(ti) 流量同時，要確保氣路暢通，各部位接點不得有堵、漏現象。
噴嘴直徑
噴嘴直徑的大小，直接影響保護區的範圍。如果噴嘴過大，不僅(jin) 浪費氬氣，而且限製焊接位置，同時有礙操作，影響焊接質量。噴嘴直徑過小，則保護效果不良，產(chan) 生氣孔，使焊縫質量下降，噴嘴本身也易被燒損。
噴嘴直徑的大小可由下麵經驗公式確定：
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式中，$為(wei) 噴嘴直徑，％為(wei) 鎢極直徑。
噴嘴直徑一般在32％#66為(wei) 宜。
'("鎢極伸出長度
鎢極伸出長度要適當。伸出過長，氬氣保護鎢極與(yu) 熔池效果變差。伸出過短，保護效果雖好1但會(hui) 阻擋焊工的視線。所以，通常鎢極伸出長度以32&66為(wei) 宜。另外施焊時在不影響焊工操作視線的情況下，應盡可能采用短弧焊接，一般鎢極與(yu) 熔池的距離為(wei) #2'66，即電弧的長度。電弧過長，增大了噴嘴與(yu) 焊件之間的距離，保護效果變差，產(chan) 生氣孔。電弧過短，鎢極與(yu) 焊絲(si) 易碰撞發生短路，焊接無法進行。
'(!焊接速度
焊接速度是主要的焊接工藝參數之一。焊接速度過快時，由於(yu) 空氣阻力對保護氣層的影響；或遇側(ce) 向氣流的侵襲，會(hui) 使保護氣層偏離鎢極和熔池，從(cong) 而使保護效果變差，產(chan) 生氣孔。且焊接速度顯著影響焊縫成形。所以，施焊時應選擇合適的焊接速度。
'(3焊槍與(yu) 焊件後傾(qing) 角
<=>焊時，在不妨礙焊工操作視線的情況下，焊槍應盡量垂直或與(yu) 焊件表麵後傾(qing) ?!@2&!@夾角。夾角過小，其內(nei) 側(ce) 產(chan) 生紊流，外側(ce) 氬氣挺度不夠，氣體(ti) 保護效果變差，易產(chan) 生氣孔。
'(?外界氣流
<=>焊時，由於(yu) 氬氣保護層是柔性的，極易受到外界氣流因素的擾動而遭破壞，產(chan) 生氣孔，因此焊接場地或通風設施風力不宜太大。焊接管道時，封閉管口，嚴(yan) 禁穿堂風。另外<=>
焊不宜在室外進行操作。當必須在室外作業(ye) 時，風速必須不大於(yu) ％65A。無特殊的防風措施，嚴(yan) 禁施焊。
'(&焊接程序控製裝置
'(&(％提前送氣
新型氬弧焊機中，<=>焊接開始時，一般采用高頻振蕩器產(chan) 生的高頻高壓，擊穿鎢極與(yu) 工件之間的間隙而引燃電弧。引弧前提前'2"A輸送氬氣，以驅趕管內(nei) 空氣，使引弧處在氣體(ti) 保護中，防止鎢極與(yu) 熔池引弧時氧化產(chan) 生氣孔。
'(&(#滯後關(guan) 氣
新型氬弧焊機中，<=>焊接結束時，通常采用電流衰減熄弧裝置。焊接結束時隻要閉合控製開關(guan) ，電流就會(hui) 逐漸減小至熄弧，同時氬氣滯後'2!A停氣，以保護尚未冷卻的鎢極和熔池。簡易氬弧焊機中則沒有電流衰減裝置，氣路是常開的，不存在提前送氣和滯後關(guan) 氣，可采用提高焊速法熄弧。當焊接結束時，先停止送絲(si) ，同時壓低電弧，稍快焊速向前進方向沿坡口麵移動％$66後，抬起斷弧，同樣也可以達到電流衰減、滯後關(guan) 氣保護熔池緩冷的目的。如果熄弧不正確，會(hui) 在收弧處產(chan) 生弧坑裂紋、氣孔等缺陷，因此必須掌握正確的熄弧方
法。
'(,填充焊絲(si)
一般常用點滴斷續填絲(si) 法填絲(si) ，也就是當送入電弧區的焊絲(si) 在熔池熔化後，立即將焊絲(si) 移出熔池，但焊絲(si) 熱端頭不得移出氣體(ti) 保護區，防止氧化。然後再將焊絲(si) 重複送入電弧區。
意，送入熔池的填充焊絲(si) 要平穩，要絕對防止焊絲(si) 與(yu) 高溫的鎢極接觸發生短路，以免鎢極被汙染、燒損，電弧的穩定性被破壞。送入熔池的填充焊絲(si) 不宜過快過猛，防止將空氣帶入熔池產(chan) 生氣孔。
'(％$操作技能
操作熟練程度是防止氣孔的重要環節，每個(ge) <=>焊操作焊工要有過硬的基本功。焊槍、焊絲(si) 、工件之間必須保持正確的位置和相對角度，動作要協調配合。施焊時電弧要平穩，電
弧的高度必須均勻一致。引燃電弧後，當調整焊槍角度時，電弧長度不變，嚴(yan) 禁忽高忽低，防止氣體(ti) 瞬間進入熔池產(chan) 生氣孔。同時要注意觀察熔池的變化，提高對氣孔的排除能力。
結語
氬弧焊焊具有優(you) 異的特性和廣闊的應用前景。多年教學經驗和現場施工實踐證明，采取上述工藝措施，可有效地控製氣孔，並能獲得滿意的焊縫質量。