關於鋁合金壓鑄焊接時氣孔形（xíng）成原因分析？

　　​鋁合金壓鑄在焊接時，焊接接頭產生的氣孔種類主要是氫氣孔。氫氣孔產生的原因是焊接時，焊接材料和焊接接頭處母材在高溫下熔化形成熔池，由於這些熔化金屬形成的熔池溫度極高，氫的溶（róng）解度隨溫度急劇升高，從而熔池（chí）內會溶入大量的氫。
當電弧離去時，熔池溫度迅速下（xià）降（jiàng），這時氫的（de）溶解度隨溫度（dù）下降急劇減小，就會有大量（liàng）的氫溢出，但由於鋁結晶速（sù）度較塊，並且（qiě）鋁合金密度小，形成的氣泡在熔池中受到的浮力較小，上浮速度慢，熔池（chí）結晶結束後，還會有許多氣泡（pào）來不及浮出，滯留在焊縫中形成氣孔。

在鋁合金焊接時（shí）氫氣主要可通（tōng）過焊接環境、保護氣（qì）體純（chún）度、焊接母材、焊絲選擇和焊接工藝參數製定等途徑進入（rù）焊縫，通過分析壓鑄鋁合金在采用多組焊接工藝參數進行試驗後均（jun1）存在氣孔缺陷，可排（pái）除焊接（jiē）工藝參數影（yǐng）響。因此將針對其它因素開展以下相關試驗，具體如下（xià）。

1 焊前母材表麵打磨量

為了（le）確定焊前（qián）母材表麵打磨量是否是導致焊縫產（chǎn）生氣（qì）孔的原因，對（duì）壓（yā）鑄鋁合金按表3打磨量進行焊接，工藝參數為，MIG 焊（hàn）接，填充材料EＲ5356，焊接電（diàn）流80A ～ 100A，焊接速度8mm/s ～ 12mm/s，保護氣體流量18L /min～22L /min。對焊縫進行目視、滲透和（hé）低倍檢測，如圖3所示，壓鑄（zhù）鋁合金不同打磨量焊後均存在氣孔缺陷，說明焊前母材表麵打磨（mó）量對壓鑄鋁合金焊接氣孔的影響不（bú）大。

2 不同焊絲

采用EＲ4043 和EＲ5183 焊絲進行試（shì）驗，選擇不同工藝參數進行焊（hàn）接，MIG 焊接（jiē），填（tián）充材料分別為EＲ4043 和（hé）EＲ5183，焊接電流60A ～ 80A，焊接（jiē）速度（dù）8mm/s～ 12mm/s，保（bǎo）護氣（qì）體流量（liàng）18L /min ～ 22L /min。經過目視、滲透、焊縫餘高打磨後內部檢驗（yàn），檢驗結果如圖4所（suǒ）示（shì），發現兩（liǎng）種焊絲在不同工藝參數下，與采用EＲ5356 焊絲一樣，壓鑄鋁合金焊縫均存在氣孔（kǒng）缺陷，結果（guǒ）說明不同焊絲不會避免焊縫氣孔產生。

為（wéi）進一步確認焊絲是否是導致焊縫產生氣孔的原因，進行了壓鑄鋁合金TIG 自熔焊接試驗，工藝參數如表4所示，焊後質量如圖5所示，發現采用不同焊接電（diàn）流進行（háng）焊接，焊縫均存在大量（liàng）氣孔，因此說明（míng）否使用焊絲對壓鑄鋁合金焊接（jiē）氣孔（kǒng）影響也不大。

3 焊接母材試驗

為確定焊接母材（cái）是否是焊接氣孔產生的原因，選（xuǎn）擇擠壓（yā）型材6005A 和重力（lì）鑄造鋁（lǚ）合金進行對比試驗，在相同的焊接環境，使用相同的焊接設備和焊接方式，進行焊接試驗（yàn），具（jù）體如下: 進（jìn）行6005A 型材對接焊接、6005A 型材+壓鑄鋁合（hé）金對接焊和重力鑄造鋁合金對接焊，與壓鑄（zhù）鋁合金對接焊進行對比（bǐ）; 工藝參（cān）數為，MIG 焊接，焊絲EＲ5356，焊接電流70A ～ 100A，焊接速度8mm/s ～ 12mm/s，保護氣體流量18L /min ～22L /min。

進行目視和餘高打磨後（hòu）的（de）內部檢驗，壓鑄（zhù）鋁合金對（duì）接焊縫存在大量氣孔; 型材對接無氣孔; 壓鑄鋁合金與（yǔ）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、射線和低（dī）倍檢測（cè），重（chóng）力鑄造鋁合金的（de）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，是產生焊接（jiē）氣孔的（de）主要原因。

4 氫含量檢測

由於鋁的焊縫氣孔主要成分是氫氣，焊接過程中氫氣的主要三大載體為保護氣體、母材及焊（hàn）絲。根據上述試驗結果表明，焊接試驗均采用相同的保護氣體，同時選擇不同（tóng）的焊絲，但焊接氣孔仍存在，因此影響本次試驗焊接氣孔的（de）氫氣主要來源於壓鑄鋁合金母材氫含量。

為（wéi）了明確壓鑄鋁合金氫含量，選擇本次試驗用料壓鑄鋁合金、擠壓型材、重力鑄造鋁合金進行了氫（qīng）含（hán）量（liàng）檢測，檢測（cè）標準按照Q/6S 2453－2010 執行，檢測結果如表5所示，表明壓鑄鋁合金氫含量遠高於擠壓型（xíng）材與（yǔ）重力鑄造鋁合金（jīn）。

結論

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

( 2) 壓（yā）鑄鋁合金母材（cái）本身氫含量高於重力鑄造鋁合金（jīn）和擠壓鋁合（hé）金（jīn），其（qí）焊接氣（qì）孔傾向遠大於重力鑄造鋁合金（jīn）及擠壓（yā）鋁合金，是焊接氣（qì）孔形成的主要原因。

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