關（guān）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（hàn）接時（shí），焊（hàn）接接頭產生的氣孔種類主要是氫（qīng）氣孔。氫氣孔產生的原因是焊接時（shí），焊接材料和焊接接頭（tóu）處（chù）母材在（zài）高溫（wēn）下熔化形成熔池，由於這些熔化（huà）金屬形（xíng）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（qīng）。
當電弧離去時，熔池溫度（dù）迅速下降，這時氫的（de）溶解（jiě）度隨溫度下降急劇減小（xiǎo），就會（huì）有大量（liàng）的氫溢出，但由於鋁結晶速度較塊（kuài），並且鋁合金密度小，形成的氣泡在熔池中受到的浮（fú）力較小，上浮速度慢，熔池結晶結束後，還會有許多氣泡來不及浮出，滯（zhì）留（liú）在焊縫中形（xíng）成氣孔。

在鋁合金焊接時氫氣主要可通過焊接環境、保護氣體純度（dù）、焊接母材、焊絲選擇和焊接工藝（yì）參數製定等途徑進入焊縫，通過（guò）分析壓鑄鋁合（hé）金在（zài）采用多組焊接工（gōng）藝參數進行試驗後均（jun1）存在氣孔缺陷，可排除焊接工藝參數影響。因此將針對（duì）其它因素（sù）開展以下相關試（shì）驗，具體如下。

1 焊前母材表麵打磨量

為了確定焊前（qián）母材表麵打磨量是否是導致焊縫產生氣孔的原因，對壓鑄鋁合金按表3打磨量進（jìn）行焊接，工（gōng）藝參數為，MIG 焊接，填充材料（liào）EＲ5356，焊接電流80A ～ 100A，焊接速度8mm/s ～ 12mm/s，保護氣體流量（liàng）18L /min～22L /min。對焊縫進行目視、滲透（tòu）和低倍（bèi）檢測，如圖3所示，壓鑄鋁合金不同打磨量焊後均（jun1）存在氣孔缺陷，說（shuō）明焊前母材表麵打磨量對壓鑄（zhù）鋁合（hé）金焊接氣孔的影響不大。

2 不同焊絲

采用EＲ4043 和EＲ5183 焊絲進行試驗，選擇不同（tóng）工藝參數進行焊接，MIG 焊接，填充材料分別（bié）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（liàng）18L /min ～ 22L /min。經過目視、滲透、焊縫餘高打磨後內部檢驗，檢驗結果如圖4所示，發（fā）現兩種焊絲在不同工藝（yì）參數下，與采用（yòng）EＲ5356 焊絲一樣，壓鑄鋁合金焊縫均存在氣孔缺陷，結果說明不同焊（hàn）絲不會避免焊縫（féng）氣孔產生。

為進（jìn）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（lǚ）合金TIG 自熔焊（hàn）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（jiē）電流進行焊接，焊縫均存在大量氣孔，因此（cǐ）說明否（fǒu）使用焊（hàn）絲（sī）對壓鑄鋁（lǚ）合金焊接（jiē）氣孔影響也不大。

3 焊接母材試（shì）驗

為確定焊接母（mǔ）材是否是焊接氣孔（kǒng）產（chǎn）生的原因，選擇（zé）擠壓型材6005A 和重力鑄造鋁合金進行對比試驗，在相同的焊接環境，使用相同的焊接設備和焊（hàn）接方式，進行焊接試（shì）驗，具體如下: 進行6005A 型材對接（jiē）焊接、6005A 型材+壓鑄鋁合金對（duì）接焊和（hé）重力鑄造（zào）鋁合金對接焊，與壓鑄鋁合金對接焊（hàn）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（tǐ）流量（liàng）18L /min ～22L /min。

進行目視和餘高打磨後的內部檢驗，壓鑄（zhù）鋁合金對接（jiē）焊縫存在大量氣孔; 型材對接（jiē）無氣（qì）孔; 壓鑄鋁合金與型材對接（jiē）存在氣孔，但氣孔均偏向壓鑄鋁合（hé）金一側。

進行目視、滲透、射線和低倍檢測，重力鑄造鋁合金（jīn）的（de）焊縫雖存在氣孔，但尺寸（cùn）較小可判定為合格氣孔（kǒng）。由此說明壓鑄鋁合金母材可（kě）焊性較差，是產生焊（hàn）接氣孔的主要原因。

4 氫含量檢測

由於鋁的焊縫氣孔主要成分是（shì）氫氣，焊接（jiē）過程（chéng）中氫氣（qì）的主要三大載體（tǐ）為保護氣體、母材及（jí）焊絲。根據（jù）上述試驗結果表明，焊接試驗（yàn）均采用相同的保護氣體，同時選擇不同的焊（hàn）絲（sī），但焊接氣孔仍（réng）存在，因此影（yǐng）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（cì）試驗（yàn）用料壓鑄鋁合金、擠壓型（xíng）材、重力鑄造鋁合金進行了氫含量檢測，檢測標準（zhǔn）按照Q/6S 2453－2010 執行，檢測結（jié）果如表5所示，表明壓鑄鋁合金（jīn）氫含量遠（yuǎn）高於擠壓型材與重力鑄造（zào）鋁合金。

結論

( 1) 在相同的焊接環（huán）境下，改變焊接工藝參數、焊前母材表麵打磨（mó）量、焊絲選擇等其它（tā）焊接因素不（bú）是壓鑄鋁合金產生焊接氣（qì）孔的主要（yào）原因，主要取決於壓（yā）鑄鋁合金母材。

( 2) 壓鑄鋁合金母材本身氫（qīng）含量高於重力鑄造鋁合金和擠壓鋁合金，其（qí）焊接氣孔傾（qīng）向遠大於重力鑄造鋁合金及擠壓（yā）鋁合金，是焊接氣孔（kǒng）形成（chéng）的主要原因。

( 3) 鋁合金焊接氣孔傾向程度主要（yào）取決於母材氫含量，隨著母材（cái）氫含量的增（zēng）大，氣（qì）孔傾向增大。