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不（bú）鏽鋼精密零件加（jiā）工（如（rú）焊接、鑄造、熱（rè）處理等）過（guò）程中，氣（qì）孔是常見缺陷（xiàn）之一，可能導致零件強度（dù）下降、密封性失（shī）效或表麵質（zhì）量惡（è）化。以下是不（bú）同加工環節中需（xū）避免的氣孔類型、產生原因及解決（jué）措施：
一、焊接過程中的氣孔
不鏽鋼焊接（如 TIG、MIG、激光焊）中最易產生氫氣孔、氮氣孔、CO 氣孔，具體成因及預防措施如下：
1. 氫氣孔
特征：氣孔呈表麵密集分布的細小白點，或內部（bù）呈喇叭口狀，內壁光（guāng）滑（huá）。
成（chéng）因：
工（gōng）件表麵油汙（wū）、水分（H₂O 分解出 H）或焊絲含氫量過高。
保護氣（qì）體（如氬氣）純度不足（含水分），或氣流不（bú）穩定導致空氣侵入。
焊接速度過快，熔（róng）池凝固時（shí）氫氣未充（chōng）分逸出。
預防措施：
焊前清理：用丙酮或酒精擦拭工件表麵油汙，砂紙打磨氧化膜至金屬光澤（尤其是焊縫兩側 20mm 範圍）。
控（kòng）製氣源：使用純度≥99.99% 的氬氣，焊槍噴嘴直徑適當加大（如 12~14mm），氣（qì）體流量 8~15L/min，確保（bǎo）保護氣罩住熔池。
烘（hōng）幹材（cái）料：焊條、焊劑需按標準烘幹（如 E308 焊條 150℃烘幹 1 小時），避免吸潮。
降（jiàng）低氫源：避（bì）免使用含鋅、鎘的清洗（xǐ）劑，減少母材（cái）表（biǎo）麵鍍鋅層等含氫物質。
2. 氮氣孔
特征：氣孔多位（wèi）於（yú）焊（hàn）縫表麵，呈蜂（fēng）窩狀，顏色較暗（àn）（N₂與不鏽鋼反應生成氮（dàn）化（huà）鉻）。
成因：
保護氣體中混入空氣（N₂占 78%），或保護氣流量不足導致氮氣侵入熔（róng）池。
采用氧化性氣體（如 CO₂）焊接時，CO₂分解產生 N₂。
預防措施：
確保（bǎo）氬氣純度，避免焊槍角度過（guò）大（與工件夾角≤90°）導致保護氣（qì） “吹（chuī）散”。
焊接不鏽（xiù）鋼時避免使用純 CO₂氣體，可采用（yòng） Ar+(1%~3%) O₂的混合氣體，減少（shǎo）氮（dàn）氣吸（xī）入。
焊道設計避免過於（yú）狹窄（如（rú）坡口角度≥60°），延長熔池存在時間（jiān），利於氮氣逸出。
3. CO 氣孔（kǒng）
特征（zhēng）：氣孔沿焊縫結（jié）晶方向分布，呈條蟲狀，內（nèi）壁較粗糙（cāo）。
成因：
母（mǔ）材或焊絲中含碳（tàn）量較高（如（rú） 304L 不鏽鋼碳含量≤0.03%，而 304 碳含量≤0.08%），焊接時 C 與氧化合生成 CO。
熔池溫度過高，CO 氣體未及時逸出（如激光焊熱輸入集中時易出現）。
預防措施：
選擇低碳或超低碳焊絲（如 ER308L、ER316L），降低碳含量。
采用小電流、高焊（hàn）速的 “快（kuài）速焊” 工藝，縮短熔池高溫停留時間，減少 CO 生成。
焊（hàn）前預熱（如厚板焊接預熱（rè）至（zhì） 100~150℃），但需避免過（guò）熱導致（zhì）晶粒粗大。
二、鑄造過程中的氣孔
不鏽鋼精密（mì）鑄造（如失蠟鑄造（zào））中易產生（shēng）侵入性（xìng）氣孔、析出性氣孔、反應性氣孔，需從模具、合金液、工藝三方麵控製：
1. 侵入（rù）性氣孔
特征：氣孔較大，呈梨形或（huò）圓（yuán）形（xíng），位於鑄件表麵或近表麵，內壁有渣質。
成因：
型殼（如矽溶膠型殼）透氣性差，金屬液充型時型腔氣體（tǐ）（空氣、脫模劑揮發氣）無法（fǎ）排出。
澆鑄速度過快，金屬液紊（wěn）流卷氣。
預防措施：
優（yōu）化型殼設計：增加排氣孔（kǒng）（直徑 1~3mm，間距 50~100mm），或在型腔頂部設置出氣冒口。
控製澆鑄工藝：采用低速充型（如澆鑄速度≤0.5m/s），避免金屬液飛濺；傾斜（xié）澆鑄（角度 15°~30°），利（lì）用重力輔助排氣。
模具預處理：型殼需充分焙燒（如 1200℃焙燒 2 小時），去除殘留有機物和水分。
2. 析出（chū）性（xìng）氣孔
特征：氣孔細小，分布均勻，呈（chéng）針狀或團狀，常見（jiàn）於厚壁鑄件。
成因：
熔煉時（shí）合金液吸收氣體（如 O₂、N₂），冷卻過（guò）程中溶解（jiě）度（dù）下降而析出。
不鏽（xiù）鋼液含氣量高（如電弧爐熔煉時空氣卷入）。
預防措施：
精煉除氣：熔煉（liàn）時加入脫氧劑（如矽鈣（gài）、鋁），或采（cǎi）用（yòng）真空熔煉（真空度≤10Pa），降低氣體溶解度。
控製熔煉溫度：避免不鏽鋼液過（guò）熱（如 316L 鋼液溫度控製（zhì）在 1580~1620℃），減少氣（qì）體（tǐ）吸（xī）入。
快速澆鑄：鋼液出爐後盡快澆鑄（停留時間≤30 分鍾（zhōng）），避免（miǎn）靜置（zhì）過程中氣體重新析出。
3. 反應性氣孔
特征：氣孔與（yǔ）夾雜（zá）物伴生，如 Al₂O₃、SiO₂周圍形成氣孔，形狀不規則。
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 SiO₂反應生成 CO）。
脫模劑（如含硫、氯的有機物）與（yǔ）金屬液反應產生氣（qì）體。
預（yù）防措（cuò）施：
選用惰性型殼材料（liào）：如使用剛玉（Al₂O₃）或氧化釔（Y₂O₃）型殼，避免使用石英砂（shā）（SiO₂）與（yǔ）不鏽（xiù）鋼直接接觸。
無（wú）硫脫（tuō）模（mó）劑：采（cǎi）用石墨水基脫模劑，避免含硫（liú）、氯成分（如硬脂酸鋅）。
表麵改性：對型殼內表麵塗覆 ZrO₂塗層，隔離金屬液與型殼的化學反應。
三（sān）、熱處理過程中的氣孔
不鏽鋼零件（如固溶處理、退火）加熱時可能因氧化脫（tuō）碳、氫脆產生氣孔或微（wēi）裂（liè）紋：
1. 氧化氣孔
特征：表麵形（xíng）成蜂窩狀小孔，伴隨氧化皮增厚，常見於空氣爐加熱。
成因（yīn）：
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（huà）產生氣體。
預防措施：
采用真空爐（真（zhēn）空（kōng）度≤10⁻²Pa）或可控氣氛爐（如 N₂+5% H₂混合氣），避免工件直接接觸氧氣。
工件表麵塗覆防氧化塗料（liào）（如硼矽酸鹽玻璃塗層），隔離氧化介質。
2. 氫致氣孔（kǒng）（氫脆）
特征：零（líng）件內部出現微裂紋或針狀氣孔，尤其在應力集中區域（如孔邊、螺紋）。
成因：
熱處理前（qián）零件表麵殘留酸洗液（如 HNO₃-HF 混合液）中的氫原子滲入基（jī）體，加熱時聚集形成 H₂氣體。
預防（fáng）措（cuò）施：
酸洗後進行（háng）去氫處理（如 150~200℃保溫 2~4 小（xiǎo）時），使氫原子擴散逸出。
避免（miǎn）在酸洗後直接進行高溫回火（huǒ），防（fáng）止氫原子快速聚集。
四、其他加工環節的氣孔控製
1. 激光切割 / 打孔
問題：切割麵（miàn）出現（xiàn）氣孔，邊緣粗糙。
原因（yīn）：輔助氣體（O₂、N₂）純度不足，或氣壓不穩定導致熔融金屬飛濺卷入氣體。
解（jiě）決：使用（yòng）純度≥99.99% 的氮氣，氣壓控製在 0.5~1.0MPa，確保（bǎo）熔渣及時吹除。
2. 電火花加（jiā）工（EDM）
問題：加（jiā）工表麵出現微（wēi）小氣孔，影響粗糙（cāo）度。
原因：工作液（煤油）分解產生碳氫化合物氣體，放電時卷入加工區域。
解決：定期更換工作液，保持循環過濾係統通（tōng）暢，降低（dī）氣體含量。
總結：不鏽鋼精密零件氣孔（kǒng）控製核心原則
源（yuán）頭控製：
嚴格管控原材料（母材、焊絲、鑄造（zào）型殼）的氣體含量和清潔度（dù）。
避免使（shǐ）用含氫、硫、氯（lǜ）的清洗劑、脫模劑或焊接材料。
工藝優化：
焊接時采用低（dī）氫（qīng）工藝（如 TIG 焊比 MIG 焊更易控製保護氣），鑄造時（shí）強化排氣設計。
熱（rè）處理優先選擇真空或保護氣氛，減少氧化反應。
設備維護：
定期檢查氣體管路密封性，確保保護氣純度和流量穩定。
清理熔煉爐、熱處理爐內的氧化物殘渣，避免（miǎn）汙染工件。
通過以上措施，可有（yǒu）效減少不鏽鋼精密零件加工各環節的氣孔缺（quē）陷，提升零件的精度、力學性（xìng）能和表麵質量。
