氣孔,也稱氣眼,是鑄件生產中最常見的缺陷之一。產生於鑄件內部、表面或近表面,呈大小不等的圓形、長形及不規則形,有單個的,也有聚集成片的,孔壁光滑,顏色為白色,有時覆一層氧化皮。根據形狀與生成原因不同,一般稱之為氣孔、氣泡、針孔、氣疏鬆和氣縮孔。
一、鋁及鋁合金清理要點
1.用酒精、丙酮和無塵布擦洗鋁板,去除鋁板上的油汙。
2.用角磨機,不鏽鋼拋光輪打磨去除鋁板表面的氧化膜。
3.打磨後,用乾淨的不鏽鋼絲刷子再次處理鋁板表面;
4.不鏽鋼絲刷處理後,用丙酮把鋁板表面的灰塵和鋁粉完全擦拭乾淨。
5.用交流TIG點固定位焊。
6.點固焊後,再次用不鏽鋼絲刷清理點固焊的表面氧化膜;再次用丙酮、無塵布擦拭待焊接的表面灰塵和雜質(這一步十分重要)。
7.調試焊接電流及電弧電壓(電壓偏低些,「亞射流過渡狀態」,有點小飛濺)。
8.保護氣體:氬氣純度99.999%以上,流量22~24L/min。
9.持槍「前進法」焊接,焊槍傾斜角15~20°,焊絲幹伸長15mm。
10.焊接完第一道焊縫,用不鏽鋼絲刷去除表面氧化膜,再用丙酮擦拭乾淨。
11.焊接表面焊縫,焊後用不鏽鋼絲刷去除表面氧化膜。
12.用銑床去除鋁墊板,銑掉0.5mm深度的鋁板,送X光射線檢驗。
13.如果採用雙面焊接,正面焊完後,背面必須用電動銑刀清根,再用不鏽鋼絲刷去除表面氧化膜,再用丙酮、無塵布擦拭乾淨後再焊接背面的封底焊縫。
14.鋁合金焊絲因為真空冶煉技術和焊絲拉拔技術的差異,國產鋁合金焊絲幾乎全有氣孔,一般不能用於無損探傷的鋁結構件上;有探傷要求的,最好用進口鋁合金焊絲。
15.氫氣孔目前難以完全避免,氫的來源很多,有電弧氣氛中的氫、鋁板、焊絲表面吸附空氣中的水分等等;只能將氣孔抑制到一定程度。
16.氬氣達到GB/T4842標準要求,純度99·999%以上。但當水分含量≥20ppm時,會出現大量的密集氣孔,X光射線拍片為不合格。
17.空氣相對溼度超過70%,室溫超過26℃,焊縫明顯出現密集氣孔,X光射線拍片為不合格。
18.管狀鋁合金環焊縫的焊接,焊槍姿態十分重要!一定要採用如下圖右側的方法,焊槍角度與管切線呈70度,焊縫保護好,成形好。
二、鋁及鋁合金產生氣孔的主要原因
1.空氣侵入電弧和熔池區域
(1)保護氣體量過大或過小;
(2)保護氣體噴咀過小或狀態太壞;
(3)焊炬傾角過大或焊炬距離過大;
(4)焊絲伸出端過長或導電咀彎曲;
(5)保護氣體管道堵塞或洩漏;
(6)穿堂風;
(7)電弧偏移;
(8)電弧過長;
(9)電弧不穩(送絲不穩定)。
2.熔池內產生氣體狀物質
(1)熔化的偏析帶;
(2)焊絲和保護氣體搭配不當;
(3)焊層結構布置錯誤;
(4)焊槍擺動過大,熔池過大;
(5)未打磨掉點焊部位直接焊上去。
3.焊槍故障
(1)冷卻水系統密封不良;
(2)保護氣體出口孔堵塞;
(3)保護氣體噴咀不良或配合不當;
(4)導電咀位置不對。
4.工件和焊絲的表面缺陷
(1)工件或焊絲表面受潮(結晶水等)、生鏽、汙穢 油漆、油脂、水及焊渣;
(2)焊絲或工件表面帶有低沸點的金屬塗層如鉛、鋅和鎘。
5.焊接參數選擇不當:
電弧電壓過高等。