气孔是在焊缝金属凝固期间未能及时逸出而残留的气泡，其稳定存在的条件为：
式中 pG——气泡中各气体分压的总和；
pa——大气压力；
σ——金属与气泡间的界面张力；
rc——气泡临界半径。
2σ/rc为弯曲金属液面作用于气泡的“附加压力”，rc越小，附加压力越大。
一旦气泡形成并稳定存在，周围可扩散的气体会不断向气泡中扩散，使气泡长大，同时也趋向于外逸。若气泡在熔化金属凝固前未完全逸出，残留于焊缝中的气泡即为气孔。
焊缝气孔的形成取决于气泡浮出速度与焊缝金属的凝固速度。其形成条件为：
ve≤R （10-2）
式中 ve——气泡浮出速度；
R——焊缝凝固速度。
气泡浮出速度可按式（10-3）计算：
式中 pG——气泡中各气体分压的总和；
pa——大气压力；
σ——金属与气泡间的界面张力；
rc——气泡临界半径。
2σ/rc为弯曲金属液面作用于气泡的“附加压力”，rc越小，附加压力越大。
一旦气泡形成并稳定存在，周围可扩散的气体会不断向气泡中扩散，使气泡长大，同时也趋向于外逸。若气泡在熔化金属凝固前未完全逸出，残留于焊缝中的气泡即为气孔。
焊缝气孔的形成取决于气泡浮出速度与焊缝金属的凝固速度。其形成条件为：
ve≤R （10-2）
式中 ve——气泡浮出速度；
R——焊缝凝固速度。
气泡浮出速度可按式（10-3）计算：
式中 k——常数；
g——重力加速度；
η——液态金属粘度；(www.daowen.com)
r——气泡半径；
ρL——液态金属密度；
ρG——气泡密度。
由以上两式可知，焊缝凝固速度R对气孔的形成产生很大的影响。在其他条件一定的情况下，凝固速度越大，气泡越难浮出，因而越易形成气孔。熔化金属的粘度η对气孔的形成也是重要的影响因素，在液态金属的凝固阶段，如金属粘度η急速增大，使气泡浮出困难，容易形成气孔。气泡的浮出速度主要决定于液体金属的密度ρL，ρL越小，则气泡浮出速度ve越小，越易形成气孔。气泡的尺寸也影响气泡的浮出速度。气泡半径r越大，气泡浮出速度越快。如ve≈R，即气泡的浮出速度与金属凝固速度十分接近，则可能形成表面气孔。如ve＜R，则必然形成内部气孔。如建立ve＞R的条件，则气泡可完全浮出，不可能形成气孔。
按照参与焊缝中形成气孔的气体种类，可将气孔分为析出型气孔和化学反应型气孔。析出型气孔是指在液态金属中过饱和溶解的气体，当焊接熔池温度下降开始凝固时，气体的溶解度急剧降低而析出形成的气孔。这类气体主要是焊接电弧气氛中的氢和氮。氢来源于焊条药皮中的水分、有机物、焊件坡口表面的冷凝水、油脂和其他碳氢化合物在电弧高温中的分解。氮主要来源于大气，因保护不良而进入电弧气氛。
化学反应型气孔是指焊接冶金反应而产生的气体促使形成的气孔。这类气体主要是CO和H2O（蒸汽），其特性是不溶于金属，在析出过程中，容易形成气孔。
钢焊接时典型的反应气体是CO，其反应式为：
式中 k——常数；
g——重力加速度；
η——液态金属粘度；
r——气泡半径；
ρL——液态金属密度；
ρG——气泡密度。
由以上两式可知，焊缝凝固速度R对气孔的形成产生很大的影响。在其他条件一定的情况下，凝固速度越大，气泡越难浮出，因而越易形成气孔。熔化金属的粘度η对气孔的形成也是重要的影响因素，在液态金属的凝固阶段，如金属粘度η急速增大，使气泡浮出困难，容易形成气孔。气泡的浮出速度主要决定于液体金属的密度ρL，ρL越小，则气泡浮出速度ve越小，越易形成气孔。气泡的尺寸也影响气泡的浮出速度。气泡半径r越大，气泡浮出速度越快。如ve≈R，即气泡的浮出速度与金属凝固速度十分接近，则可能形成表面气孔。如ve＜R，则必然形成内部气孔。如建立ve＞R的条件，则气泡可完全浮出，不可能形成气孔。
按照参与焊缝中形成气孔的气体种类，可将气孔分为析出型气孔和化学反应型气孔。析出型气孔是指在液态金属中过饱和溶解的气体，当焊接熔池温度下降开始凝固时，气体的溶解度急剧降低而析出形成的气孔。这类气体主要是焊接电弧气氛中的氢和氮。氢来源于焊条药皮中的水分、有机物、焊件坡口表面的冷凝水、油脂和其他碳氢化合物在电弧高温中的分解。氮主要来源于大气，因保护不良而进入电弧气氛。
化学反应型气孔是指焊接冶金反应而产生的气体促使形成的气孔。这类气体主要是CO和H2O（蒸汽），其特性是不溶于金属，在析出过程中，容易形成气孔。
钢焊接时典型的反应气体是CO，其反应式为：
此反应的平衡常数K的等式为：
此反应的平衡常数K的等式为：
式中 pCO——CO气体的分压，Pa；
[FeO]——液态金属中FeO的质量分数；
[C]——液态金属中的[C]的质量分数。这说明温度降低时，有利于CO的形成。熔池金属凝固时，枝晶间的CO向外逸出的条件很不利，最易促使气孔的形成。
式中 pCO——CO气体的分压，Pa；
[FeO]——液态金属中FeO的质量分数；
[C]——液态金属中的[C]的质量分数。这说明温度降低时，有利于CO的形成。熔池金属凝固时，枝晶间的CO向外逸出的条件很不利，最易促使气孔的形成。
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