气泡能否浮出还与熔池在液态停留的时间有关。液态停留时间越长，气泡越

容易浮出，就越不易形成气孔，反之，则越容易形成气孔。熔池在液态停留时间的

长短主要取决于焊接方法与焊接参数等因素。

通过以上得分析可知，焊缝中形成气孔的主要原因可以归纳为以下几个方面：

熔池中溶入或冶金反应产生大量的气体是形成气孔的先决条件之一。

当熔池底部出现气泡核并逐渐长大到一定程度时，如阻碍气泡长大的外界

压力大于或等于气泡内压力时，气泡便不再长大，而其尺寸大小不足以使气泡脱离

结晶表面的吸附，无法上浮，此时便可能形成气孔。

当气泡长大到一定尺寸并开始上浮时，如果上浮的速度小于金属熔池的结

晶速度，那么气泡就可能残留在凝固的焊缝金属中成为气孔。

如果在熔池金属中出现气体过饱和状态的温度过低，或在焊缝结晶后期才

产生气泡，则容易形成气孔。

（三）常见气孔产生的原因

焊缝中常见的气孔有氢气孔、氮气孔和一氧化碳气孔等。

氢气孔

这类气孔主要是由氢引起的，故称氢气孔。氢是还原性气体且扩散能力很强，

在低碳钢焊缝中，气孔大都分布于焊缝表面，断面为螺钉状，内壁光滑，上大下小呈

喇叭口形。在焊条药皮组成物中含有结晶水，或焊接密度较小的轻金属时，氢气孔

也会残留在焊缝内部。

由于氢在液态金属（如

、

）中溶解度很高，在高温时熔池和熔滴就有可能

吸收大量的氢。而当温度下降时，溶解度随之下降，熔池开始凝固后，氢的溶解度

要发生突变。随着固相增多，液相中氢的浓度必然增大，并聚集在结晶前沿的液体

中。这样，树枝晶前沿，特别是在相邻晶粒间的低谷处的液体金属中，氢的浓度不

仅超过了熔池中的平均浓度，而且超过了饱和浓度。氢在枝晶间浓度分布情况如

图

所示，最大浓度可达到平均浓度的

倍。随着凝固的继续，氢在液相中

的浓度将不断上升。当谷底处氢的浓度高到难以维持过饱和溶解状态时，就会形

成气泡。如在谷底部形成的气泡，由于各种阻力的作用未能在熔池完全凝固前浮

出，则形成气孔。

综上所述，氢气孔是在结晶过程中形成的，首先在枝晶间谷底部形成气泡。气

第七章焊接缺陷的产生及防止