​在不鏽鋼精密零件加工（如焊接、鑄造、熱（rè）處理等）過程中，氣孔是常見缺陷（xiàn）之一，可能（néng）導致（zhì）零件強度下降（jiàng）、密封性失效或表麵質（zhì）量惡化。以下是不同（tóng）加工環節（jiē）中需避免（miǎn）的氣孔類型（xíng）、產生原因及解決措施：
一、焊接過程中的氣孔
不鏽鋼焊接（如（rú） TIG、MIG、激光（guāng）焊）中最易產（chǎn）生氫氣孔、氮氣孔、CO 氣孔，具體成因及預防措施如下（xià）：
1. 氫氣孔（kǒng）
特征：氣孔呈表麵密集分（fèn）布的細小白點，或內部呈喇叭口狀，內壁光滑。
成因：
工（gōng）件表麵油汙、水分（fèn）（H₂O 分解出 H）或焊絲含氫量過（guò）高。
保護氣體（如氬氣）純度不足（含水分），或氣流（liú）不穩定導致空氣侵入。
焊接速度過快，熔池凝固時氫氣（qì）未充分逸出。
預防措施：
焊前清理：用丙酮或酒精擦拭工件表麵油汙，砂紙（zhǐ）打磨氧化膜至金屬（shǔ）光澤（尤其是焊縫兩側 20mm 範圍）。
控製氣源：使用純度（dù）≥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、焊劑需按（àn）標準烘幹（如 E308 焊條 150℃烘幹 1 小時），避免吸潮。
降（jiàng）低氫源：避免（miǎn）使用含鋅、鎘的清（qīng）洗劑，減少母材表麵鍍（dù）鋅層等含氫物質。
2. 氮氣孔
特征：氣孔多（duō）位於焊縫表麵，呈蜂窩狀，顏色較暗（N₂與不鏽鋼反應生成氮化鉻）。
成因：
保護氣體中混（hún）入空氣（N₂占 78%），或保護氣流量不足導致氮氣侵入熔池。
采用氧化性氣體（如 CO₂）焊接時，CO₂分（fèn）解（jiě）產生 N₂。
預防措施：
確保氬氣純度，避免焊槍角度過大（與工件夾角≤90°）導致保（bǎo）護氣（qì） “吹散（sàn）”。
焊接不鏽鋼時避免使用純 CO₂氣（qì）體，可（kě）采用 Ar+(1%~3%) O₂的混合氣體，減（jiǎn）少氮氣吸入（rù）。
焊道設計避免過於狹窄（zhǎi）（如坡口角（jiǎo）度≥60°），延長熔池存在時間，利於氮氣逸出（chū）。
3. CO 氣孔
特征：氣孔沿（yán）焊縫結晶（jīng）方向分布，呈條蟲狀，內壁較粗糙。
成因：
母（mǔ）材（cái）或焊絲中含（hán）碳量較高（如 304L 不鏽鋼碳含量≤0.03%，而 304 碳（tàn）含量≤0.08%），焊接時 C 與氧化合生成 CO。
熔池溫度過高，CO 氣（qì）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（sī）（如 ER308L、ER316L），降（jiàng）低碳含量（liàng）。
采用小電流、高（gāo）焊速的 “快速焊” 工（gōng）藝，縮短熔池高溫停（tíng）留時間，減少 CO 生成。
焊前預熱（如厚板焊接預熱至 100~150℃），但需（xū）避免（miǎn）過熱導致晶粒粗大。
二、鑄造過程中（zhōng）的氣孔
不鏽鋼精（jīng）密鑄造（如失蠟鑄造）中易（yì）產生侵入性氣孔、析出性氣孔、反應性氣孔，需（xū）從模具、合（hé）金液、工藝三方麵控製：
1. 侵（qīn）入性氣孔
特征：氣孔較大，呈梨（lí）形或圓形，位（wèi）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（空氣、脫模劑揮發氣（qì））無法排（pái）出。
澆鑄速度過快，金屬液紊流卷氣。
預防措施：
優化型殼設計：增加排氣（qì）孔（直徑 1~3mm，間距 50~100mm），或（huò）在型腔頂部設置（zhì）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（bì）免金屬液飛濺；傾（qīng）斜澆（jiāo）鑄（角度 15°~30°），利用（yòng）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（liú）有機物（wù）和水分。
2. 析出性氣孔
特征：氣孔細小，分布均勻，呈針狀或團狀，常見於厚壁鑄件。
成因：
熔煉（liàn）時合金液吸收氣體（如 O₂、N₂），冷卻過程中溶解度下降而析出（chū）。
不鏽（xiù）鋼（gāng）液含氣量高（如電弧爐熔煉時（shí）空氣卷入）。
預防措施：
精煉除氣：熔煉時加入脫（tuō）氧劑（如矽鈣、鋁（lǚ）），或采（cǎi）用真空熔煉（真空度≤10Pa），降低氣體溶解度。
控製熔煉溫度：避免不鏽鋼液（yè）過熱（如（rú） 316L 鋼液溫度控製在 1580~1620℃），減少（shǎo）氣（qì）體吸入。
快速澆鑄：鋼液出爐後盡快澆鑄（停留時間≤30 分鍾），避免靜置過程中氣體（tǐ）重新析（xī）出。
3. 反應性氣孔
特征（zhēng）：氣孔與夾雜物伴生，如（rú） Al₂O₃、SiO₂周圍形成氣孔，形狀不規則。
成因（yīn）：
金屬液與型殼材料發生化學反應（如不鏽鋼中的 Cr 與型殼（ké）中的 SiO₂反應生成 CO）。
脫模劑（如含硫、氯的有機物）與金屬液反應（yīng）產（chǎn）生（shēng）氣體。
預防措施：
選用（yòng）惰性型殼材料：如使（shǐ）用剛玉（Al₂O₃）或（huò）氧化釔（Y₂O₃）型殼，避免使用石英（yīng）砂（SiO₂）與不（bú）鏽鋼直接接觸。
無硫（liú）脫模劑（jì）：采用石（shí）墨水基脫模劑，避免（miǎn）含硫、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、熱處理過（guò）程中的氣孔
不鏽鋼零件（如固溶處理、退火）加熱時可能（néng）因氧化脫碳、氫脆產生氣孔或微裂紋：
1. 氧化氣孔
特征：表麵形成蜂窩狀小孔，伴隨氧化皮增厚，常見於空氣爐（lú）加熱。
成因：
加熱時工件與空氣中的 O₂反（fǎn）應生成 Cr₂O₃，若氧化皮破裂，內部金（jīn）屬繼續（xù）氧化產生氣體。
預防措（cuò）施：
采用真空爐（真空度≤10⁻²Pa）或可控氣氛爐（如 N₂+5% H₂混合氣），避免工件直接接（jiē）觸氧氣。
工件表麵塗覆防氧化塗料（如硼矽酸鹽玻璃塗層），隔離（lí）氧化介質。
2. 氫致（zhì）氣孔（氫脆）
特征（zhēng）：零件（jiàn）內部出（chū）現微裂（liè）紋或（huò）針狀（zhuàng）氣（qì）孔，尤其（qí）在應（yīng）力集（jí）中區域（如（rú）孔邊、螺紋）。
成因：
熱處（chù）理前零件表麵殘留酸洗液（如 HNO₃-HF 混（hún）合（hé）液）中的氫原子滲入基體，加熱時聚集形成 H₂氣（qì）體。
預（yù）防措（cuò）施：
酸洗後進行去氫處理（如 150~200℃保溫（wēn） 2~4 小時），使氫原子擴散（sàn）逸出。
避免在酸洗後直接進行高溫（wēn）回火，防止氫（qīng）原子快速聚集。
四、其他加工環節（jiē）的氣孔控製
1. 激光切割 / 打（dǎ）孔
問題：切割麵出現氣孔，邊緣粗糙。
原因：輔助氣體（O₂、N₂）純度不足（zú），或氣壓不穩（wěn）定（dìng）導（dǎo）致熔融金屬飛濺卷入氣體。
解決：使用純度≥99.99% 的氮氣，氣壓控製在 0.5~1.0MPa，確保熔渣（zhā）及時吹除。
2. 電火（huǒ）花加（jiā）工（EDM）
問題：加工表（biǎo）麵出現微小氣孔，影響粗糙度。
原因：工作液（煤油）分解產生（shēng）碳氫化合物氣（qì）體，放電時卷入加工區域。
解決：定期更（gèng）換工作液，保持循環（huán）過濾（lǜ）係統通暢，降（jiàng）低氣體含量。
總結：不鏽鋼精密零件氣孔控製核心原則
源頭控製：
嚴格管控原材料（母材、焊絲、鑄造型殼）的氣體含（hán）量和清潔（jié）度。
避免使用含氫、硫、氯的清洗劑、脫模劑或焊接材料。
工藝優化：
焊接時采用低氫工（gōng）藝（如 TIG 焊比 MIG 焊更易控製保護氣），鑄造時強化排氣設計。
熱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（qì）純度和流量穩（wěn）定。
清理熔煉爐、熱處理爐內的氧化物殘（cán）渣，避免汙染工件。
通過以（yǐ）上措施，可有效（xiào）減少不鏽鋼精密零件加工各環節的氣孔缺陷，提升零件的精度、力（lì）學（xué）性能和表麵質量。