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摘要气孔是铝及铝合金焊缝内的常见缺陷。各种铝及铝合金牌号不同，焊接时产生气孔的敏感程度不同，但都具有焊接时产生气孔的敏感性。木文从人、机、料、法、环等生产因素分别考虑并提出了相应的预防措施。
1气孔的分类
按气孔在焊缝长度方向的分布特征，焊缝内的气孔可分为单个气孔、密集气孔、链状气孔。按其在焊缝截面内的分布特征，可分为弥散气孔、根部气孔、熔合区气孔。分布的气孔，其危害程度不同，允许容限不同。
其中单个气孔是指呈单个状，任何两相邻气孔的间距不小于此两气孔直径平均值三倍(或四倍)的气孔。
密集气孔是指呈聚集状，数量众多，任何两相邻气孔的间距小于此两气孔直径平均值三倍(或四倍)的小气孔群。
链状气孔是指大体上分布在一条近似的直线上，数量不小于三个，线上任何两相邻气孔的间距均小于此两气孔直径平均值三倍(或四倍)的气孔。
2气孔预防措施
焊缝气孔是铝及铝合金焊接时常见的、多发性的缺陷，预防气孔是一个复杂的难题。根据一些研究成果及生产实际经验，根据制造技术条件对气孔容限的宽严程度及具体生产条件，可从以下几个方面考虑气孔的预防措施。
2.1生产准备
零件表面应经机械清理或化学清洗，以去除油污及含水氧化膜。零件清理或清洗后，用干燥、洁净、不起毛的织物或聚乙烯薄膜胶带将坡口及其邻近区域覆盖好，防比其随后沾污。必要时临焊前再用洁净的刮刀刮削坡口及焊丝表面，继而用焊枪向坡口吹氢，吹除坡口内刮屑，然后施焊。
零件表面清洗后，存放待焊时间不能超过4一24h，否则需再行清洗。普通焊丝表面制备过程与零件相同。抛光焊丝可不经任何清理而直接用于焊接，焊丝拆封后存放待用时间可放宽限制，但不要长期拆封存放，拆封但未用完的焊丝可再封存于干燥环境内。
隋性气体(保护气体)的纯度一般应大于99.8%，其内含氮量应小于0.04%，含氧量应小于0.03%，含水量应小于0.07%。当含氮量超标时，焊缝表面上会产生淡黄色或草绿色的化合物—氮化镁及气孔。当含氧量超标时，在熔池表面上可发现密集的黑点、电弧不稳、飞溅较大。含水量超标时，熔池将沸腾，焊缝内生成气孔。隋性气体管路应采用不锈钢管或铜管，从管路末端至焊枪之间应采用硬质聚四氟乙烯管或聚三氟氯乙烯塑料管，由于其吸水性强，不宜采用橡胶和乙烯树脂管路。要确保惰性气体管路(包括管接头)不渗露，否则无内压时夹带潮气的工业大气将渗入管路内。
由于焊枪结构内尚需接冷却水管，应确保其管接头不会漏水。当现场环境内湿度大时，可用经加热的氢气通吹气体管路，以去除管壁上可能附着的水分。也可采用试板进行电弧焊接试验，根据焊道的外观和阴极雾化区的宽窄来定性检查惰性气体的纯度、露点和保护效果，同时也藉以清除焊枪和气体管路中的冷凝水。
焊丝输送机构内不能有油或油污，送丝套管也应采用聚四氟乙烯管，同时应注意清除套管壁上可能附着的冷凝水。铝及铝合金焊接生产厂房内环境温度不宜超过25℃，相对湿度不宜超过50%。如果难以控制整体环境，可考虑在大厂房内为焊件创造能开空调或去湿的局部小环境。焊接工作地应远离切割、饭金、加工等工作地，焊接工作地禁放杂物，应保持现场整齐清洁。从事装配及焊接的工人身上的油污及手迹、汗迹含有碳氢化合物，也是氢源。接触、加工、焊接铝件时，必须穿戴白色工作衣、帽及手套，选择白色穿戴的目的即在于发现和清除脏污。
2.2结构设计
设计时应考虑避免采用横焊、仰焊及可达性不好的接头，以免焊接时易于发生突然断弧，以致断弧处滋生气孔。焊接接头应便于实施自动焊，以代替引弧、熄弧、接头频繁的手工焊。凡可实施反而坡口的部位可设计成反而V型坡口。
2.3焊前预热、减缓散热
焊前预热、减缓散热有利于减缓熔池冷却速度，延长熔池存在时间，便于氢气泡逸出，免除或减少焊缝气孔，是适用于铝及铝合金结构定位焊、焊接、补焊时预防焊缝气孔的有效措施。预热方法最好是在夹具内设置电阻加热或远红外局部加热。对于退火状态的铝合金，预热温度可选用100-150℃，对于固溶时效强化的铝合金，预热温度一般不超过100℃。减缓散热的方法为选用热导率小的材料制造胎夹具(如钢)及焊缝垫板。
2.4优选焊接方法
钨极交流氩弧焊和钨极直流正极性短弧氩弧焊时，电弧过程稳定，环境大气混入弧柱及熔池的几率较小，因而焊缝对气孔的敏感性较低。极性及参数非对称调节的变极性钨极方波交流氩弧焊和等离子弧焊立焊时，阴极雾化充分，焊接过程中可排除气孔和夹杂物，对焊缝气孔的敏感性亦较低，甚至可获得无缺陷焊缝。
与钨极氩弧焊相比，熔化极氩弧焊存在溶滴过渡过程，过程稳定性较差，环境大气难免混入弧柱区氮化镁，熔池溶氢较多，焊接速度及熔池冷却速度较大，因而生成气孔的敏感性较强，宜选用亚射流过渡及粗丝焊接。
2.5优选焊接参数
减低电弧电压、增大焊接电流、降低焊接速度，有利于减小焊接熔池溶解的含氢量，延长液态熔池存在时间，减缓熔池冷却速度，便于氢气泡逸出，减少焊缝气孔。
2.6焊接操作技艺
始焊及定位焊接时，零件温度低、散热快，熔池冷却速度大，易产生焊缝气孔，宜采用引弧板。定位焊起弧后稍滞留，然后填丝焊接，以免该部位产生未焊透及气孔。单面焊时，背面焊根处易产生根部气孔。最好实行反面坡口双面焊，正面焊后，反面清根，去除根部气孔及氧化膜夹杂物，然后施行背面封底焊。多层焊时，宜采用薄层焊道，每层熔池熔化金属体积较小，便于气泡逸出。补焊时，必须先检测原有缺陷的准确位置，确保缺陷完全排除氮化镁，最好随即安排一次工艺性X射线透视，验证缺陷排除程度。
补焊时，焊件温度低，补焊焊缝短，起弧熄弧间距小，补焊操作不便，熔池冷却速度大，极易产生气孔，因此补焊难度较大，必要时可施行局部预热。焊接及补焊过程中对气孔的预防在很大程度上取决于焊工的操作技艺。
焊工应善于观察焊接熔池状态转化过程和气泡产生及逸出情况，切忌盲目追求高焊接速度，应善于通过操作手法，作前后适当搅动，以利气泡逸出。自动焊时，可采用适当的机械或物理方法搅拌熔池，如超声搅拌、电磁搅拌、脉冲换气、脉冲送丝等。
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