铝及铝合金熔化焊时,气孔是焊缝中最常见的焊接缺欠,尤其是纯铝和防锈铝熔化焊时更容易产生。
实践证明,氢是铝合金熔化焊时产生气孔的主要因素,即铝合金焊接时产生的主要是氢气孔。这是因为氮不溶于液态铝,铝又不含碳,因此不会产生氮气孔和一氧化碳气孔,氧和铝有很大的亲和力,二者结合后以氧化铝形式存在,所以也不会产生氧气孔。常温下,由于氢几乎不溶于固态铝,但在高温时能大量地溶于液态铝,所以在凝固点时其溶解度发生突变(见图1-2),原来溶于液体中的氢几乎全部析出,其析出过程是:形成气泡→气泡长大→气泡上浮→气泡逸出。如果形成的气泡已经长大而来不及逸出,便形成气孔;另外,铝合金的密度较小,气泡在熔池里的浮升速度较慢,且铝的导热性很强,凝固较快,不利于气泡浮出,故铝合金焊接易产生气孔。
图1-2 氢在铝中的溶解度
防止措施:铝合金焊接时减少进入液态金属的含氢量,如清理工件和焊丝表面的氧化膜、水、油、锈等污物;不使溶入液态金属中的氢形成气泡,或不让已形成的气泡长大,如加快焊接速度,使熔池很快凝固;让已长大的气泡能充分地排出,如延长熔池冷却时间;尽量在平焊位置进行焊接。