氣孔是焊接時熔池中的氣泡未能逸出而形成的空腔。以J507鹼性焊條焊接時，多為氮氣孔、氫氣孔及CO氣孔。平焊位置比其他位置氣孔多；底層的數量多於填充和覆蓋表面的數量；長弧焊多於短弧焊；斷續電弧焊比連續電弧焊多；起弧、收弧、接合位置均比焊接多。還有許多其他位置需要縫合。氣孔的存在不僅會降低焊接的緻密性、削弱焊接的有效截面積，還會降低焊接的強度、塑性和韌性。根據J507焊條熔滴過渡的特點，選擇焊接電源、適當的焊接電流、合理的起弧和收弧、短弧操作、直線焊條輸送等方面進行控制，在焊接生產中得到良好的品質保證。
1. 氣孔的形成
熔融金屬在高溫下溶解大量氣體。隨著溫度下降，這些氣體逐漸以氣泡的形式從焊接中逸出。來不及逸出的氣體殘留在焊接處並形成氣孔。形成氣孔的氣體主要有氫氣和一氧化碳。從氣孔分佈來看，有單氣孔、連續氣孔、密集氣孔等；從氣孔的位置可分為外氣孔和內氣孔；從形狀上看，有針孔、圓形氣孔、條狀氣孔（氣孔呈條蟲狀，為連續的圓孔）、鏈狀、蜂窩狀孔等。產生氣孔缺陷。因此，以J507焊條焊接低碳鋼為例，對氣孔缺陷的產生原因與焊接製程的關係進行一些討論。
2.J507焊條熔滴過渡特點
J507焊條是低氫高鹼度焊條。此焊條在直流焊機極性反接時仍可正常使用。因此，無論採用何種類型的直流焊接機，熔滴過渡都是從陽極區域過渡到陰極區域。一般手工電弧焊時，陰極區的溫度略低於陽極區的溫度。因此，無論何種過渡形式，熔滴到達陰極區後溫度都會降低，導致該類電極熔滴聚集並過渡到熔池中，即形成粗熔滴過渡形式。但由於手工電弧焊是人為因素：如焊工的熟練程度、電流電壓的大小等，造成熔滴大小也不均勻，形成的熔池大小也不均勻。因此，氣孔等缺陷是在外部和內部因素的影響下形成的。同時，鹼性焊條藥皮含有大量螢石，在電弧作用下分解出電離勢較高的氟離子，使電弧穩定性變差，造成焊接時熔滴過渡不穩定。因素。因此，要解決J507焊條手工電弧焊的氣孔問題，除了對焊條進行乾燥、清理坡口外，還必須從製程措施入手，確保電弧熔滴過渡的穩定性。
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3.選擇焊接電源，確保電弧穩定
由於J507焊條藥皮中含有電離勢較高的氟化物，導致電弧氣體不穩定，因此必須選擇合適的焊接電源。我們通常使用的直流焊接電源分為兩種：旋轉式直流弧焊機和矽整流直流焊機。雖然它們的外特性曲線都是下降特性，但由於旋轉式直流弧焊機透過安裝可選的換向極來達到整流的目的，因此其輸出電流波形呈規則形狀擺動，這必然是一種宏觀現象。額定電流，微觀上，輸出電流變化幅度較小，尤其是液滴過渡時，導致擺動幅度增加。矽整流直流焊機依賴矽元件進行整流和濾波。輸出電流雖然有峰有谷，但一般是平滑的，或者在某個過程中存在極少量的擺動，因此可以連續考慮。因此受熔滴過渡的影響較小，熔滴過渡引起的電流波動也不大。在焊接工作中得出的結論是，矽整流焊機比旋轉直流弧焊機產生氣孔的機率要低。經分析試驗結果認為，採用J507焊條進行焊接時，應選擇矽實心焊接機流動焊接電源，這樣可以確保電弧穩定性，避免氣孔缺陷的發生。
4.選擇合適的焊接電流
由於採用J507焊條焊接，此焊條除藥皮外，焊縫芯部還含有大量合金元素，以增強焊縫強度，消除氣孔缺陷的可能性。由於採用較大的焊接電流，熔池變深，冶金反應劇烈，合金元素燒損嚴重。由於電流過大，焊芯電阻熱明顯急劇增大，焊條變紅，導致焊條藥皮中的有機物過早分解，形成氣孔；而電流太小。熔池結晶速度過快，熔池內氣體來不及逸出，造成氣孔。另外，採用直流反極性，陰極區溫度較低。劇烈反應時產生的氫原子即使溶解在熔池中，也無法很快被合金元素取代。即使氫氣很快從焊接處浮出，溶解的熔池也會過熱，然後迅速冷卻，導致剩餘的氫形成分子在熔池焊接中凝固，形成氣孔缺陷。因此，需要考慮合適的焊接電流。低氫焊條的製程電流一般比同規格的酸性焊條略小10%~20%左右。在生產實務中，對於低氫焊條，可以使用焊條直徑的平方乘以10作為參考電流。例如，Ф3.2mm電極可設定為90~100A，Ф4.0mm電極可設定為160~170A作為參考電流，可作為透過實驗選擇製程參數的依據。這樣可以減少合金元素的燒損，避免氣孔的可能性。
5.合理的起弧和收弧
J507焊條焊接接頭比其他部位更容易產生氣孔。這是因為焊接時接頭的溫度往往略低於其他部位。由於更換新焊條已在原收弧點造成一段時間的散熱，新焊條端部也可能出現局部腐蝕，導致接頭處出現緻密氣孔。解決由此產生的氣孔缺陷，除初次操作時在起弧端安裝必要的起弧板外，在中間的每個接頭處，將每個新電極的端部在起弧處輕輕摩擦-啟動板啟動電弧，去除末端的鏽跡。中間各接合處必須採用超前引弧的方法，即在焊縫前方10～20mm處引弧穩定後，再拉回至焊縫的收弧點。熔池後，降低電弧並稍微上下擺動1-2次即可正常焊接。收弧時，電弧應盡量短，以保護熔池不致填滿電弧坑。用電弧照明或來回擺動2-3次，填滿電弧坑，消除收弧處產生的氣孔。
6、短弧運行和直線運動
一般來說，J507焊條強調採用短弧操作。短弧操作的目的是保護溶液池，使高溫沸騰狀態的溶液池不被外界空氣侵入而產生氣孔。但短弧應該維持在什麼狀態，我們認為取決於不同規格的焊條。通常短弧是指電弧長度控制在焊條直徑2/3的距離。由於距離太小，不僅看不清楚溶液池，而且操作困難，可能會造成短路、斷弧。太高或太低都無法達到保護解池的目的。輸送帶材時，建議沿直線輸送帶材。過度的來回擺動會造成溶液池保護不當。對於較大厚度（指≥16mm），可採用開式U型槽或雙U型槽來解。蓋板焊接時，也可採用多道焊，以盡量減少擺動範圍。焊接生產採用上述方法，既保證了內在質量，也保證了焊縫光滑整齊。
操作J507焊條進行焊接時，除了上述防止可能出現氣孔的製程措施外，一些常規製程要求也不能忽略。例如：對焊條進行烘乾，去除水分和油污，坡口的確定和加工，以及適當的接地位置，防止電弧偏轉造成氣孔等。有效減少並避免毛孔缺陷。
發佈時間：2023年11月1日
