關於鋁合金壓鑄焊接時氣孔形成原因分析？

　　​鋁合（hé）金壓鑄在焊接時，焊接接頭產生的氣孔種類主要是氫氣孔。氫氣孔產生的（de）原因是焊接時，焊接材料和焊接接頭處（chù）母材（cái）在高溫下熔化形成熔池，由於這些（xiē）熔化金（jīn）屬形成的（de）熔池溫度極高，氫的溶解度隨溫度急劇升高，從而熔池內會溶入大量的氫。
當電弧離去時，熔池溫度迅速下降，這時氫（qīng）的溶解（jiě）度隨溫度下降急劇減小，就（jiù）會有大量的氫溢出，但由於鋁結晶（jīng）速（sù）度較塊，並（bìng）且（qiě）鋁合金密度小，形成的氣（qì）泡在熔池中（zhōng）受到的浮力較小，上浮速度慢，熔池結晶結束後，還會（huì）有許多氣泡來不（bú）及浮出，滯留在焊縫（féng）中形（xíng）成氣孔。

在鋁合（hé）金焊接時氫氣主要可通過焊接環境、保護氣體純度、焊接母材、焊絲選擇（zé）和焊接工（gōng）藝參數製定等（děng）途（tú）徑進入焊縫，通過分析壓鑄鋁合（hé）金在采用（yòng）多組焊接工藝參數進行試驗後均存在氣孔缺陷，可排除焊接工藝參數影響。因（yīn）此將針對（duì）其它因素開展以下相（xiàng）關試驗，具體如下。

1 焊（hàn）前母（mǔ）材表麵打磨量

為了確定焊前母材表麵打磨（mó）量是否是導致焊縫產生氣孔的原因，對壓鑄鋁合（hé）金按表（biǎo）3打磨量進行焊接，工藝參數為，MIG 焊接，填充材料EＲ5356，焊接電流80A ～ 100A，焊接速度8mm/s ～ 12mm/s，保護氣體流（liú）量18L /min～22L /min。對焊縫（féng）進行目視、滲透和低倍檢測（cè），如（rú）圖3所示，壓鑄鋁合金不同打磨（mó）量焊後均存在氣（qì）孔缺陷，說明焊前母材表麵打磨量對壓鑄鋁合金焊接氣孔的影響不大。

2 不同焊絲

采（cǎi）用EＲ4043 和EＲ5183 焊絲進行試驗，選擇不同工藝參數進行焊接，MIG 焊接，填充材料分別為EＲ4043 和EＲ5183，焊接電流60A ～ 80A，焊接速度8mm/s～ 12mm/s，保護氣體流量18L /min ～ 22L /min。經過目視、滲透、焊（hàn）縫（féng）餘高打磨後內部檢驗，檢驗結果如圖4所示，發（fā）現兩種焊絲在不（bú）同工藝參數下，與采用EＲ5356 焊絲一樣，壓鑄鋁合金焊（hàn）縫均存在氣孔缺陷，結果說明不（bú）同焊絲不會避免焊縫氣孔產生。

為進一步確認焊絲是否是（shì）導（dǎo）致焊縫產生氣（qì）孔的原因，進行（háng）了壓鑄鋁合金TIG 自熔焊接（jiē）試驗，工（gōng）藝參數如表4所示（shì），焊（hàn）後質量如（rú）圖5所示，發現采用不同焊接電流（liú）進行焊接，焊縫均（jun1）存在大量氣孔，因此說明否使用焊絲對（duì）壓（yā）鑄鋁合金焊接氣（qì）孔影響也不大。

3 焊接母材試驗

為確定焊接母材（cái）是否是焊接（jiē）氣孔產（chǎn）生的原因，選擇擠壓型材6005A 和重力鑄造鋁合金進行對比試驗，在相同的焊接（jiē）環境，使用相同的焊接設備和焊接方式，進行（háng）焊接試（shì）驗，具體如下: 進行6005A 型材對接焊接、6005A 型材+壓鑄鋁合金對接焊和重力鑄造鋁合（hé）金對接焊，與壓鑄鋁合金對接焊進行對比; 工藝參數為，MIG 焊接，焊絲EＲ5356，焊接電流70A ～ 100A，焊接速度（dù）8mm/s ～ 12mm/s，保護氣體流量（liàng）18L /min ～22L /min。

進行目視和餘高打磨後的內部檢驗，壓鑄鋁合金對接焊縫（féng）存（cún）在（zài）大量氣孔; 型材對接無氣孔（kǒng）; 壓鑄鋁合金與型（xíng）材對接存在氣孔，但氣孔均偏向壓鑄鋁合金一側。

進行目視、滲透、射線（xiàn）和低倍檢測（cè），重力鑄造鋁合金（jīn）的焊縫雖存在氣孔（kǒng），但尺寸較小可判定（dìng）為合格氣孔。由此說明壓鑄鋁合金母材可焊性較差（chà），是產生焊接氣孔的主要原因。

4 氫含量檢測

由於鋁的焊縫氣孔（kǒng）主要（yào）成（chéng）分是氫氣，焊接過程中（zhōng）氫氣的（de）主要三大載（zǎi）體為保護氣體（tǐ）、母材及焊絲（sī）。根據上述試驗結果表（biǎo）明，焊接試驗均采用相同的保護氣體，同時選擇不同的焊絲，但焊接氣孔（kǒng）仍存在，因此影響本次試驗焊（hàn）接氣孔的氫氣主要來源於壓鑄鋁合金母材氫含量。

為了明確（què）壓鑄鋁合金氫含量（liàng），選擇（zé）本次試（shì）驗用料壓鑄鋁合金（jīn）、擠壓型材、重力鑄造鋁合金進（jìn）行了氫含量（liàng）檢測，檢測標準按照Q/6S 2453－2010 執行，檢測結果如表5所示，表明（míng）壓鑄鋁合金氫含量遠高於擠壓型材（cái）與重力鑄造鋁合金。

結論

( 1) 在相（xiàng）同的焊接環境下，改變焊接工藝參數、焊前母材表麵打磨量、焊絲選擇等其它焊接（jiē）因素不是壓鑄鋁合金產生焊接氣孔（kǒng）的主（zhǔ）要原因，主要取決於壓鑄鋁（lǚ）合金母材。

( 2) 壓鑄鋁合金母材本身氫含量高（gāo）於重力鑄造鋁合（hé）金和擠壓鋁合金，其焊接氣孔傾向（xiàng）遠大（dà）於重力鑄造鋁合金及擠壓鋁合金，是焊接氣孔形成的主要原因。

( 3) 鋁合金焊接氣孔傾（qīng）向程度主要取決於母材氫含量，隨著母材氫含（hán）量的增大，氣孔傾向增大。