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氢气孔产生机理

氢在高温下的铝液中溶解度较大，当温度急剧下降时，溶解度也会降低，尤其在液态转化成固态时，溶解度会急剧降低，从0．69 L／(1OOg)降到0．036 L／(1OOg)，相差近20倍 。因此，如果高温时在熔池中溶解了较多的氢，在熔池凝固结晶时就要大量析出，但是如果熔池结晶的速度很快，氢来不及析集成气泡逸出，就会残留在焊缝里形成气孔。由于铝液态转变为固态时氢的溶解度突变比其它金属强烈，固态铝中氢的溶解度又比较小，加之铝的密度小，气泡上浮速度慢；铝的导热性强，熔池存在时问短，这些都使得铝及铝合金焊接时产生气孔的倾向增大。由于铝镁合金的液体熔池很容易吸收气体，高温下溶人大量气体，在焊后冷却凝固过程中来不及析出，而聚集在焊缝中形成气孔。熔池中氢的来源主要有两个方面：一是电弧气氛中的氢，即来自保护气体中的水分和侵入电弧空间的空气中的水分，在电弧高温作用下分解出氢原子，向熔池中溶解；二是氧化膜中的水分，即母材和焊丝表面的氧化膜(尤其是较厚而且疏松的氧化膜)极容易吸附水分，当母材和焊丝熔化时，这些水分有一部分来不及蒸发，随氧化膜进入熔池，并分解出氢。

通常，来自电弧气氛中的氢容易产生分解型小气孔，而来自氧化膜中水分的氢容易产生集中型大气孑L，这是因为电弧气氛中的氢被高温熔池吸收后，在熔池冷却过程中，过饱和的氢在焊缝的多树枝晶粒边界析集，首先要形成气泡核，然后才形成小气泡。当结晶速度快、小气泡来不及长大时，就会形成数量多而分散的小气孔。而氧化膜中的水分可以随氧化膜进入熔池，氧化膜不仅提供氢的来源，而且可以作为气泡核心，氢依附在氧化膜上萌生小气泡的时间比较早，比较容易聚集长大，因此能形成集中型的大气孔。当焊接过程中氩气流量小，喷嘴内不干净或有水气；焊速过快，氩气不纯，钨极伸出过长等都会引起水分在熔池的侵入，从而产生气孔。