无锡铝合金重力压铸焊接气孔形成原因分析

1、试验材料及步骤

1．1试验材料

试验母材为压铸铝合金AlSi10MnMg、重力铸造铝合金A356和挤压铝型材6005A，尺寸为150mm×100mm×2.5mm，选用直径为Φ1.2mm的EＲ5356、EＲ5183与EＲ4043铝合金焊丝，母材和焊材的化学成分如表1所示。

1．2试验步骤

在大于18℃、湿度小于60%、风速应小于2m/s的焊接环境下，使用气动钢丝碗刷将铝合金表面打磨出金属光泽，用酒精清除表面油污等杂质。主要使用福尼斯TPS5000焊机进行MIG对接焊接，坡口尺寸为单面Ⅰ型坡口，使用纯度不小于99.99%的氩气作保护气体。

焊接气孔产生的主要原因有工艺参数、焊前母材表面打磨量、焊接环境、焊丝选择和焊接母材，针对这些因素分别进行焊接试验，然后通过目视、渗透、射线、焊缝余高打磨后内部检验、低倍和高倍等方法检测，分析压铸铝合金焊接气孔形成的原因。

2、试验结果及分析

选择EＲ5356焊丝在不同工艺参数下进行对接与堆焊试验。

铝合金在焊接时，焊接接头产生的气孔种类主要是氢气孔。氢气孔产生的原因是焊接时，焊接材料和焊接接头处母材在高温下熔化形成熔池，由于这些熔化金属形成的熔池温度极高，氢的溶解度随温度急剧升高，从而熔池内会溶入大量的氢。当电弧离去时，熔池温度迅速下降，这时氢的溶解度随温度下降急剧减小，就会有大量的氢溢出，但由于铝结晶速度较块，并且铝合金密度小，形成的气泡在熔池中受到的浮力较小，上浮速度慢，熔池结晶结束后，还会有许多气泡来不及浮出，滞留在焊缝中形成气孔。

在铝合金焊接时氢气主要可通过焊接环境、保护气体纯度、焊接母材、焊丝选择和焊接工艺参数制定等途径进入焊缝，通过分析压铸铝合金在采用多组焊接工艺参数进行试验后均存在气孔缺陷，可排除焊接工艺参数影响。因此将针对其它因素开展以下相关试验。

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