關於鋁合金壓鑄焊接時氣孔形成（chéng）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（yuán）因是焊接時，焊接材料和焊（hàn）接接頭處母材（cái）在高溫下（xià）熔化形成熔池，由於這些熔化金屬（shǔ）形成的熔池溫度極高，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，這時氫的溶解度隨（suí）溫度下降急劇減小，就會有大量的氫溢出，但由於鋁結晶速度較塊，並且（qiě）鋁合金（jīn）密度（dù）小，形成的氣泡在熔池中受到的浮（fú）力（lì）較小，上浮速度慢（màn），熔（róng）池結晶結束後，還會有許多（duō）氣泡來不及浮出，滯留（liú）在焊縫中形成（chéng）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、焊絲選擇和焊接工（gōng）藝參數製定等途徑進入焊（hàn）縫（féng），通過分析壓（yā）鑄鋁合金在采用（yòng）多組焊接工藝參數進行（háng）試驗（yàn）後均存在氣孔缺陷，可排除焊接（jiē）工藝參數影響。因此將針對其它因素開展以下相（xiàng）關試驗，具體如下。

1 焊前母材表麵（miàn）打磨量

為了確定焊前母材表麵打磨量是否是導致焊縫產生氣孔的（de）原因，對壓鑄鋁合（hé）金按表3打（dǎ）磨量進行焊（hàn）接，工藝參數為，MIG 焊接，填充材料（liào）EＲ5356，焊接（jiē）電流80A ～ 100A，焊接速度8mm/s ～ 12mm/s，保護氣體（tǐ）流量18L /min～22L /min。對焊縫進行目（mù）視、滲透和低倍檢測，如圖3所示（shì），壓鑄鋁合金不同打磨量焊後均存在氣孔缺陷，說（shuō）明焊前母材表麵打磨量對壓鑄（zhù）鋁合金焊接氣孔的影響不大。

2 不同焊（hàn）絲（sī）

采用EＲ4043 和（hé）EＲ5183 焊絲進行（háng）試驗，選擇不同工藝參數進行焊接，MIG 焊接（jiē），填充材料分別為EＲ4043 和（hé）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（guò）目視、滲透、焊（hàn）縫餘高打磨（mó）後內部檢驗，檢驗結果如圖4所示（shì），發現兩種焊絲在（zài）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缺（quē）陷，結果說明不（bú）同（tóng）焊絲不會避免焊縫氣孔產生。

為進一步確認焊絲是否是導致焊縫產生氣孔（kǒng）的（de）原因，進行了壓鑄（zhù）鋁合（hé）金TIG 自（zì）熔焊接試驗，工藝參數如表4所示，焊後（hòu）質量如圖5所示，發（fā）現采用不同焊接電流進行焊接（jiē），焊縫均存在大量氣孔，因此說明（míng）否使用焊絲對壓鑄（zhù）鋁（lǚ）合金（jīn）焊（hàn）接（jiē）氣孔影響也不大。

3 焊接母材試驗（yàn）

為確定焊接母材是否是焊接氣孔產生的原因，選擇擠壓型材6005A 和重力鑄造鋁合金進（jìn）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（shì），進行焊接試驗，具體如下: 進行6005A 型材對（duì）接焊（hàn）接、6005A 型材+壓鑄鋁合金（jīn）對接焊和重力（lì）鑄造鋁合金對接焊，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8mm/s ～ 12mm/s，保護氣體流量18L /min ～22L /min。

進行目視和餘高打磨後的內（nèi）部檢驗，壓鑄鋁（lǚ）合金對接焊縫存在大量氣孔; 型材對接（jiē）無氣孔; 壓鑄鋁合金與型材對接存在氣孔，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（chóng）力鑄造鋁合金的焊（hàn）縫雖存在氣孔，但尺寸（cùn）較小（xiǎo）可判（pàn）定為合格氣（qì）孔。由（yóu）此說明壓鑄鋁合（hé）金母材可焊性較差，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（qì）孔主要成分是氫氣，焊接過（guò）程中氫氣的主要三大載體為保護（hù）氣體、母材及（jí）焊絲（sī）。根據上述試驗結果表明，焊（hàn）接試驗均采用相同的保護氣體（tǐ），同時選擇不同的焊絲，但焊接氣孔仍存在（zài），因此影響本次試驗焊接氣孔的氫氣主要來源於壓鑄鋁合金母材氫含量。

為了明確壓鑄鋁合金氫含量，選擇本次試驗（yàn）用料壓鑄鋁合金、擠壓型材、重力鑄造鋁（lǚ）合金進（jìn）行了氫含量檢測，檢（jiǎn）測標準按（àn）照Q/6S 2453－2010 執行，檢測結果如表（biǎo）5所示，表明壓鑄鋁合金氫（qīng）含量遠高於擠壓型材與重力鑄造鋁合金。

結論

( 1) 在相同的焊接環境下，改變焊接工藝參數、焊前母材表麵打磨量、焊絲選擇等其（qí）它焊（hàn）接因（yīn）素不（bú）是（shì）壓鑄鋁（lǚ）合金產生焊接（jiē）氣孔的主要原因，主（zhǔ）要取決於壓鑄鋁合金母（mǔ）材。

( 2) 壓鑄鋁合（hé）金母（mǔ）材本身氫含量高於重力鑄造鋁合金和擠壓鋁合金，其焊接氣孔傾向遠大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（hé）金焊接氣孔傾向程度主要取決於（yú）母材（cái）氫含量，隨著母材氫含（hán）量的增（zēng）大，氣（qì）孔傾向增大。