​在不鏽鋼精密零件加工（如焊接、鑄造、熱處理等（děng））過程中（zhōng），氣孔是常見缺陷之一，可能導致零件強度下降（jiàng）、密（mì）封性失效或表麵質量（liàng）惡化。以下是不同加工環（huán）節（jiē）中需避免的氣孔類型、產生原因及解決措施：
一、焊接過程中的氣孔
不鏽（xiù）鋼焊接（如 TIG、MIG、激光焊）中最易產生氫氣孔、氮氣孔（kǒng）、CO 氣孔（kǒng），具體成因及預防措施如下：
1. 氫氣孔
特征：氣孔呈（chéng）表麵密集分布的細小白點，或內部呈喇叭口狀，內壁光滑。
成因：
工件（jiàn）表（biǎo）麵油汙、水分（H₂O 分解出 H）或焊絲含氫量過高。
保（bǎo）護氣體（如氬氣）純度不足（含水分），或氣（qì）流不穩（wěn）定（dìng）導致空氣侵入。
焊（hàn）接速度（dù）過快，熔池凝固時氫氣未充分逸出。
預防措施：
焊（hàn）前清理：用丙酮或酒精擦拭工件表麵油汙（wū），砂紙（zhǐ）打磨氧化膜至金屬光（guāng）澤（尤其是焊縫兩側（cè） 20mm 範圍）。
控製氣（qì）源：使用純度≥99.99% 的氬氣，焊槍噴（pēn）嘴直徑適當（dāng）加大（如（rú） 12~14mm），氣體流量 8~15L/min，確保保護氣罩住（zhù）熔（róng）池。
烘幹材料：焊條（tiáo）、焊劑需按標準烘幹（如 E308 焊條 150℃烘幹（gàn） 1 小時），避（bì）免吸潮。
降低氫（qīng）源：避免使用含鋅、鎘的清洗劑，減少母材表麵鍍（dù）鋅層等（děng）含氫物質。
2. 氮氣孔
特征：氣孔多位於焊縫表麵（miàn），呈蜂窩狀，顏色較暗（N₂與不鏽鋼反應（yīng）生（shēng）成氮化鉻）。
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池。
采用氧化性氣體（如 CO₂）焊接（jiē）時，CO₂分解產生 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°）導致保護氣 “吹散（sàn）”。
焊接不鏽（xiù）鋼（gāng）時避免使用純 CO₂氣體，可采用 Ar+(1%~3%) O₂的混合氣（qì）體，減少氮氣吸入。
焊（hàn）道（dào）設計避（bì）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
特（tè）征（zhēng）：氣孔沿焊縫結晶方向分布，呈條蟲狀，內壁較粗糙。
成因：
母材或焊絲中含（hán）碳量較高（如 304L 不（bú）鏽鋼碳含量≤0.03%，而 304 碳含量≤0.08%），焊（hàn）接時 C 與氧化合生成（chéng） CO。
熔池溫度（dù）過高（gāo），CO 氣體未及時逸出（如激光焊熱（rè）輸入集中時易出現（xiàn））。
預防措施：
選擇低碳或超低（dī）碳焊絲（如 ER308L、ER316L），降（jiàng）低碳含量。
采用小（xiǎo）電流、高焊速的 “快速焊（hàn）” 工藝，縮短熔池高溫停留時間，減少 CO 生成。
焊前預熱（如厚板焊接預熱至 100~150℃），但需（xū）避免過熱導致晶粒粗大。
二、鑄造過程（chéng）中的（de）氣孔
不鏽鋼精密鑄造（如失蠟鑄造）中易產生侵入性氣孔、析出性氣孔、反應性氣孔，需從模（mó）具、合金液、工藝三方麵控製：
1. 侵入性氣孔
特征：氣孔較大，呈（chéng）梨形或圓形，位於鑄（zhù）件表麵或近表麵，內壁有（yǒu）渣（zhā）質。
成因：
型殼（如矽溶膠型殼）透氣性差，金屬液充型時型腔氣（qì）體（空氣、脫模劑揮發氣）無法排出。
澆鑄速度過快，金屬液紊流卷氣。
預防措施（shī）：
優化型殼設計：增加排氣孔（kǒng）（直徑 1~3mm，間距 50~100mm），或（huò）在型腔頂部設置（zhì）出（chū）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（shǔ）液飛濺（jiàn）；傾斜澆鑄（zhù）（角度 15°~30°），利用重力輔助排氣。
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. 析出性氣孔
特征：氣孔細小，分布均勻，呈針狀或團狀，常見於（yú）厚壁鑄件。
成因（yīn）：
熔煉時合（hé）金液吸（xī）收氣體（如 O₂、N₂），冷卻過程中溶解度下降而析出。
不鏽鋼（gāng）液（yè）含氣量高（如（rú）電弧爐熔煉時空氣卷入）。
預防措施：
精煉（liàn）除氣：熔煉時加入脫氧劑（如矽鈣、鋁），或采用真空熔煉（liàn）（真空度≤10Pa），降低氣體溶解度。
控製熔煉溫度：避免不（bú）鏽鋼液過熱（如 316L 鋼（gāng）液溫度控製在 1580~1620℃），減少氣體吸（xī）入。
快速澆鑄：鋼（gāng）液出爐後盡（jìn）快澆鑄（停留時間≤30 分鍾），避免靜置過程中氣體重新析出。
3. 反應性氣孔
特征（zhēng）：氣孔與（yǔ）夾雜物伴生，如 Al₂O₃、SiO₂周圍形成氣孔，形狀不規則（zé）。
成因：
金屬液與型殼材（cái）料發生化學反應（如不鏽鋼中的（de） Cr 與型殼中的 SiO₂反應生成 CO）。
脫模劑（如含硫（liú）、氯（lǜ）的（de）有機物）與金屬液反應產生氣體。
預防（fáng）措施：
選用惰性型殼材料（liào）：如使用剛玉（Al₂O₃）或（huò）氧化釔（Y₂O₃）型殼，避免使用石英砂（SiO₂）與不鏽鋼直接接（jiē）觸（chù）。
無硫脫模劑：采用石墨（mò）水基脫模劑，避免含硫、氯成分（如硬脂（zhī）酸鋅）。
表麵改性：對型殼內表麵塗覆 ZrO₂塗（tú）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（néng）因氧化脫碳、氫脆產生氣孔或微裂（liè）紋：
1. 氧（yǎng）化氣孔
特征：表麵形成蜂窩狀小孔，伴隨（suí）氧化皮增（zēng）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（ruò）氧化皮破裂，內部金屬繼續（xù）氧化產生氣體。
預防（fáng）措施：
采用真空爐（真空度≤10⁻²Pa）或可（kě）控氣氛爐（如 N₂+5% H₂混合氣），避免工件直接接觸氧氣（qì）。
工件（jiàn）表（biǎo）麵塗（tú）覆防氧化塗料（liào）（如硼矽酸鹽玻璃（lí）塗層），隔離氧化介質。
2. 氫致氣孔（氫脆）
特征：零（líng）件內部出現微裂紋或針（zhēn）狀（zhuàng）氣孔，尤其在應力集（jí）中區域（如孔邊（biān）、螺紋）。
成因：
熱處理前零件表麵殘留酸洗液（如 HNO₃-HF 混合液）中的氫原子滲入基體，加熱時聚集形成 H₂氣體（tǐ）。
預防措施：
酸洗後進（jìn）行去氫處理（如 150~200℃保溫 2~4 小時），使氫原（yuán）子擴散逸出。
避免在酸洗後直接（jiē）進（jìn）行高溫回火，防止氫原子快速聚集。
四、其他加工環節的氣孔控製
1. 激光切割 / 打孔
問題（tí）：切割（gē）麵出現氣孔，邊緣粗糙。
原因：輔（fǔ）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（rù）氣體。
解決：使用純度≥99.99% 的氮氣，氣壓控製在 0.5~1.0MPa，確保熔渣及時吹除。
2. 電火花加工（EDM）
問題：加工（gōng）表麵出現微小氣孔，影響粗糙度。
原因：工作液（煤油）分解產生碳氫（qīng）化合物（wù）氣體，放電時卷入加工區域。
解決：定期更（gèng）換工作液，保持循環過濾係統通暢，降低氣體含量。
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（kòng）原（yuán）材料（母材、焊絲、鑄造型殼）的氣體（tǐ）含（hán）量和（hé）清潔度。
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（qīng）工藝（如 TIG 焊比 MIG 焊更易控（kòng）製保護氣），鑄（zhù）造時強化排氣設計。
熱處理優先選擇真空或保（bǎo）護氣氛，減少氧（yǎng）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（wù）殘渣，避免汙（wū）染工（gōng）件。
通過以上（shàng）措施，可有效減少不鏽鋼精密零件加工各環節的氣孔缺陷，提（tí）升零件的精度、力學性能和表（biǎo）麵（miàn）質量。