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不（bú）鏽鋼精密零件（jiàn）加工（如焊接、鑄造、熱處理等）過程中（zhōng），氣孔是常見（jiàn）缺陷之一，可能（néng）導致（zhì）零件強度下降、密封性失效或表麵質量惡化。以下是不同加工環節中需避免的氣孔（kǒng）類型、產生原因及解決措施：
一、焊接過程中的氣（qì）孔
不鏽（xiù）鋼焊接（如 TIG、MIG、激光焊）中最易（yì）產生氫氣孔、氮氣孔、CO 氣孔，具（jù）體成因及預防措施（shī）如下：
1. 氫氣孔
特（tè）征：氣孔呈表麵密集分布的細（xì）小白點，或內部呈喇叭（bā）口狀，內壁光滑。
成因：
工件表麵油汙、水分（H₂O 分解出 H）或焊絲（sī）含氫量過高（gāo）。
保（bǎo）護氣體（如氬氣（qì））純度（dù）不足（含水分），或氣流不穩定導致（zhì）空氣侵入。
焊接（jiē）速度（dù）過（guò）快，熔池凝固（gù）時氫氣未充分逸（yì）出。
預防措施：
焊前清理：用丙酮或酒精（jīng）擦拭工件表麵（miàn）油汙，砂紙打（dǎ）磨氧化膜至金屬光澤（尤其（qí）是焊縫兩側 20mm 範圍（wéi））。
控製（zhì）氣源：使用純（chún）度≥99.99% 的氬氣，焊槍噴嘴直徑適當加大（如 12~14mm），氣體流量 8~15L/min，確保保護氣罩住熔池。
烘幹材料：焊條、焊劑（jì）需按（àn）標準烘幹（如 E308 焊條 150℃烘幹 1 小時），避免吸潮。
降低氫源：避免使用含鋅、鎘的（de）清洗劑，減少母材表麵鍍鋅層等含氫物質（zhì）。
2. 氮氣孔
特征：氣孔多位於焊縫表（biǎo）麵（miàn），呈蜂窩狀，顏色較暗（N₂與不鏽鋼反應（yīng）生成氮化鉻）。
成因：
保護氣體（tǐ）中混入空氣（N₂占 78%），或保護氣流量不（bú）足導致氮氣侵入熔池。
采用氧化（huà）性氣體（如 CO₂）焊接時，CO₂分解產生 N₂。
預防措施：
確（què）保氬氣純度，避免焊槍角度過大（與工件夾角≤90°）導致（zhì）保護氣 “吹散”。
焊接不鏽（xiù）鋼（gāng）時避免（miǎn）使用（yòng）純 CO₂氣體，可采用 Ar+(1%~3%) O₂的混合氣體，減少氮氣吸入。
焊道設計避免過於狹窄（如坡口角度≥60°），延長熔池存在時間，利於氮氣逸出。
3. CO 氣孔（kǒng）
特征（zhēng）：氣（qì）孔沿（yán）焊縫結晶方（fāng）向分布，呈條蟲狀，內壁較粗糙。
成因：
母材（cái）或焊絲中含碳量較（jiào）高（如（rú） 304L 不鏽鋼（gāng）碳含量（liàng）≤0.03%，而 304 碳含量≤0.08%），焊接時 C 與氧化合生（shēng）成 CO。
熔池溫度過高，CO 氣體未（wèi）及時逸出（如激光焊熱輸入集中時（shí）易出（chū）現）。
預（yù）防措施：
選擇低碳或超低碳（tàn）焊絲（如 ER308L、ER316L），降低碳含量。
采用小電流、高焊速（sù）的（de） “快速（sù）焊” 工藝（yì），縮短熔池高溫停留（liú）時間（jiān），減少 CO 生成。
焊前預熱（如厚板焊接預熱（rè）至 100~150℃），但需避免過熱導致晶粒粗大。
二（èr）、鑄造過程中的氣孔
不鏽鋼精密鑄造（如失（shī）蠟鑄造）中易產生侵入性氣孔、析（xī）出性（xìng）氣孔、反應性氣孔，需從模（mó）具、合金液、工藝三方麵控製：
1. 侵入性（xìng）氣孔
特征：氣（qì）孔較大，呈梨形或圓形，位於鑄件表麵或（huò）近表麵，內壁有渣質。
成因：
型殼（如矽溶膠型殼）透氣性差（chà），金屬液充型時型腔氣體（空（kōng）氣、脫模劑揮發氣）無法排出（chū）。
澆鑄速度過快，金屬液紊（wěn）流卷氣。
預防措施：
優化型殼設計：增加排氣孔（直徑 1~3mm，間距（jù） 50~100mm），或在型腔頂部設置出氣冒口。
控製澆鑄（zhù）工藝：采用低速充型（如澆鑄（zhù）速度≤0.5m/s），避免金屬液（yè）飛濺；傾斜澆鑄（角度（dù） 15°~30°），利用重（chóng）力（lì）輔助排氣。
模具預處理：型殼需充（chōng）分焙燒（如 1200℃焙燒 2 小時），去除殘留有機物和水分。
2. 析出性（xìng）氣孔
特征（zhēng）：氣孔細小，分布均勻，呈針狀或團狀，常見於厚壁鑄件。
成因：
熔（róng）煉時合金液吸收氣體（如（rú） O₂、N₂），冷（lěng）卻過程中（zhōng）溶解度下降而析出。
不鏽鋼液含（hán）氣（qì）量高（如電弧爐熔煉時空氣（qì）卷（juàn）入）。
預防措施：
精煉除（chú）氣：熔煉（liàn）時加入脫氧（yǎng）劑（如矽鈣、鋁），或采用真（zhēn）空熔煉（真空度≤10Pa），降低氣體溶解度。
控製熔煉（liàn）溫度：避免不鏽鋼液（yè）過熱（如 316L 鋼液溫度控製（zhì）在 1580~1620℃），減少氣體吸入（rù）。
快（kuài）速澆鑄：鋼液（yè）出爐後盡快澆鑄（停留時間≤30 分鍾（zhōng）），避免靜置過程中氣（qì）體重新析出。
3. 反應性氣孔
特征（zhēng）：氣孔與夾雜（zá）物伴生，如 Al₂O₃、SiO₂周圍形成氣孔，形狀不規則（zé）。
成因：
金屬液與型殼材料發生化學反應（如不鏽鋼中的 Cr 與型殼中的（de） SiO₂反應生成 CO）。
脫模（mó）劑（如含硫、氯的有機物）與（yǔ）金（jīn）屬（shǔ）液（yè）反應產生氣（qì）體。
預防措施：
選用惰性型殼材料：如使用剛玉（Al₂O₃）或氧化釔（Y₂O₃）型殼，避免使用（yòng）石英砂（SiO₂）與不鏽（xiù）鋼直接接觸（chù）。
無硫脫模劑：采用（yòng）石墨水基（jī）脫模劑（jì），避免含硫、氯成分（如硬脂酸鋅）。
表麵改性：對型殼內表（biǎo）麵塗覆 ZrO₂塗層，隔離金屬液與（yǔ）型殼的化學反應。
三、熱處理過程中（zhōng）的氣孔
不鏽鋼零件（如固溶（róng）處理、退火）加熱時可能因氧化脫碳、氫脆產生氣孔或微裂紋：
1. 氧化（huà）氣（qì）孔
特征：表（biǎo）麵形成（chéng）蜂窩狀小孔，伴隨氧化皮增厚，常見於空氣爐加（jiā）熱。
成因：
加（jiā）熱時工件與空氣中的 O₂反應生成 Cr₂O₃，若氧化皮破裂，內部金屬繼續氧化產（chǎn）生氣體。
預防措（cuò）施：
采用真（zhēn）空爐（真（zhēn）空度≤10⁻²Pa）或可控氣氛爐（lú）（如 N₂+5% H₂混合（hé）氣），避免工件直接接（jiē）觸氧氣。
工件表麵塗覆防氧化塗料（如硼矽酸鹽（yán）玻璃塗（tú）層），隔離氧化介質。
2. 氫（qīng）致氣孔（氫脆（cuì））
特征（zhēng）：零件內部出現微裂紋或針狀氣孔，尤其（qí）在應力集中區域（如孔邊、螺紋）。
成因：
熱處理前零件表麵殘留酸洗（xǐ）液（如 HNO₃-HF 混合液）中的氫原子（zǐ）滲入基體，加（jiā）熱時聚集形成 H₂氣體。
預防措施：
酸洗後進（jìn）行去氫處理（如 150~200℃保溫（wēn） 2~4 小時），使氫原子擴散逸出。
避免在酸洗後（hòu）直（zhí）接進行高溫回火，防止氫原子快速聚集。
四、其他加（jiā）工環節的氣孔控製
1. 激光切割 / 打孔
問題：切割麵出（chū）現氣孔（kǒng），邊緣粗糙。
原因（yīn）：輔助氣體（O₂、N₂）純度不足，或氣壓（yā）不穩定導致熔融金屬飛濺卷（juàn）入氣體。
解決：使用純度≥99.99% 的氮氣（qì），氣壓控（kòng）製在 0.5~1.0MPa，確保熔渣及時吹（chuī）除（chú）。
2. 電火花加工（EDM）
問題：加工表麵出現（xiàn）微小氣孔，影（yǐng）響粗糙度。
原因（yīn）：工作（zuò）液（煤油）分解（jiě）產生碳氫化合（hé）物（wù）氣（qì）體，放（fàng）電時卷入加工區（qū）域。
解（jiě）決：定期更換工作液，保（bǎo）持循環過濾係統通暢，降低氣體含（hán）量。
總結：不鏽鋼精密零（líng）件氣（qì）孔控製（zhì）核心原則
源頭控製：
嚴格管控原材料（母材、焊絲、鑄造型殼）的氣體含量和清潔度。
避（bì）免使用含氫（qīng）、硫、氯的清洗（xǐ）劑、脫模劑或焊接（jiē）材料。
工藝優化：
焊接時采（cǎi）用低氫工藝（如 TIG 焊（hàn）比 MIG 焊更易控製保（bǎo）護（hù）氣），鑄造時強化排氣（qì）設計。
熱處理優先（xiān）選擇真空（kōng）或保護氣氛，減少氧化反應。
設備維護：
定期檢查氣體管（guǎn）路密封性，確保保護氣純（chún）度和流量穩定。
清理熔煉爐、熱處理爐內的（de）氧化物殘渣，避免汙染工件。
通（tōng）過以上措施，可有效減少不鏽（xiù）鋼精密零件加工各環（huán）節的氣孔缺陷，提升零件的精度（dù）、力學性能和表麵質量。
