手工钨极氩弧焊焊接铝及铝合金焊缝气孔的探讨

在当前诸多领域，焊接是一项十分重要的工序，而氩弧焊是其中一种重要的方式。通过对氩气特性的利用，从焊机喷嘴将挺度、流动状态良好的氩气喷出，从而在电弧周围形成一层惰性气体保护层，阻隔空气与焊丝端头、金属熔池之间的接触，避免外界空气对焊接的影响。采用手工钨极氩弧焊对铝及铝合金进行焊接，能够取得较为理想的焊接效果。但是在实际焊接当中，可能会出现焊缝气孔的问题，因而需要对这一问题加以注意。

在当前社会当中，焊接是一种十分重要的操作工序，在很多构件的连接过程中都需要通过焊接进行连接，从而满足相应生产建设的需求。氩弧焊是一种主要的焊接方式，但在对铝及铝合金进行焊接的过程中会出现很多缺陷，例如产生焊缝气孔等问题。有气孔存在于焊缝，会对金属焊缝的致密性等产生不良的影响。气孔在焊缝金属中成链状的状态，并且较为密集，将会造成材质疏松、焊缝金属裂纹等问题，从而使材料的力学性能受到极大的影响，耐腐蚀性也大大降低。

一、手工钨极氩弧焊焊接铝及铝合金焊缝气孔产生的原因

在手工钨极氩弧焊焊接铝及铝合金的过程中，木材、焊丝、工件、气体等吸附的水分会存在氢的成分。在焊缝当中，氢和水形成一定的比例，会转入到焊缝当中，在靠近焊缝的位置，母材中的氢会基于扩散作用，在融合线、焊缝金属等位置就会有气孔产生。铝镁合金熔点比较低，在氩弧焊焊接加热的过程中，如果达到了500摄氏度，在热影响区域当中，镁铝合金成分将会转变为熔融状态，并且会由十分强烈的氧化反应发生，因此在水分的作用之下，会生成氧化镁、氧化铝、氢气等成分。如果熔融之后的凝固速度过快，生成的氢气无法及时逸出，就会在焊接件中产生气孔。洗涤之后，焊丝和材料中有残留物存在，或是在喷嘴、工件之间存在着较大的距离，也会在不同的程度上产生气孔。

在安装现场，水平固定的仰焊缝、垂直固定的横焊缝在进行焊接的过程中，也会有较大的可能性产生气孔，并且较难避免。发生这种情况的主要原因在于，在对垂直固定的横焊缝进行焊接的过程中，氩气的重量要比空气重。在0摄氏度、一个大气压的条件下，空气的重量约为每立方米1.2929千克，而相同条件下氩气的重量能够达到空气重量的1.4倍。氩气保护层是一种柔性保护层，因此在进行焊接的时候，氩气保护层可能会向熔池下部下沉，使得下部熔池能够得到较为良好的氩气保护层保护。但是在熔池上部的边缘位置，保护层可能会发生薄弱、偏离等情况，这样在熔池上部边缘的位置就容易受到空气的侵蚀，因而在融合线、横焊缝等位置上，链状气孔、断续气孔等问题也比较容易发生。

在水平固定的仰焊缝焊接过程中，氩气比空气重，因此在仰缝部位，氩气形成的保护层往往不具有足够的挺度，容易发生气体流层倒流的情况。同时，在仰焊位置上，焊工的操作难度较大，在喷嘴和工件之间可能会由于操作原因导致距离不稳定，因而整个熔池的氩气保护层难以完全覆盖，导致空气入侵出现气孔的现象。

二、手工钨极氩弧焊焊接铝及铝合金焊缝气孔的避免方法

为了有效地避免手工钨极氩弧焊焊接铝及铝合金焊缝气孔的产生，铝及铝合金的焊接应采用的氩气要达到99.99%的纯度。如果是对重要的工件进行焊接，工人应注意焊接环境，要在80%以下的环境湿度、晴朗的天气中进行焊接操作。如果焊件的厚度较大，焊接之前要采用100摄氏度到150摄氏度的温度进行预热，从而将焊件坡口内测的水分进行有效清除，使工件的焊接速度、原始温度得到提升，同时降低熔池冷却速度，对于气体逸出较为有利。

焊接过程中应当保持较快的速度将液体状态的熔池时间进行缩短，在结晶之前降低熔池的气体含量，从而降低产生气孔的概率。焊接当中应当保持较大的焊接电流，并将热输入量加以提升，使融化金属的速度得到降低，确保气体更好地逸出。铝镁合金的焊接应当采用较快的焊接速度和较大的焊接电流，使热影响区的宽度降低，避免在该区域中出现气孔。在安装现场，工人若发现有横缝和立缝焊接的情况，除了使用上述方法以外，在焊接施工条件允许的情况下，应当尽量对双面双人焊接方式进行选择和应用，这样能够利用氩气保护层更好地对焊缝熔池内外提供保护，避免发生气孔。

三、结论

焊接作为当前诸多工业领域中一项十分重要的技术，发挥着至关重要的作用。目前，手工钨极氩弧焊作为一种常用的焊接技术，尤其是在焊接铝及铝合金的过程中应用更为广泛。而在实际焊接过程中很容易产生气孔，影响焊接件的质量，因此要采取有效的措施，对气孔的产生加以避免，确保焊接质量。