精密钢管9焊接缝内气孔形成机理的实验研究表明，产生气孔是由三个相互联系的阶段构成的，即气泡的产生、生长和上浮。这两种方法各有其自身遵循的规律，下面分别讨论。(1)气泡生核，气泡生核至少应具备两个条件：①小口径精密光亮管现货中存在过饱和气体。

②生核会消耗能量。在精密钢管9现成的表面存在的情况下，能量消耗会大大减少。液态过饱和气体的存在是气孔形成的重要条件，精密钢管9熔池金属焊接时可获得大量的氢、氮、CO等气体，因此上述第一个条件容易满足。至于汽泡生核所需的能量，根据精密钢管9物理方面的研究，可以用公式(5-10)计算出泡核的数目。

n=Ce4πr3k2Tσ(5-10)式中n----单位时间内泡状核的形成数目；C–常数；er----自然对数的底(e=2.71828)；——气泡核的临界半径(cm)；σ——气泡与金属间的表面张力(dyn/dyn/cm2/cm2)。在正常情况下，纯金属的n值很小；n=10-16.2×1022。

因此，极纯的液态金属中极不可能形成气泡核。然而，精密钢管9焊接熔池中存在大量不均匀溶解质点，精密钢管9熔渣与液态金属接触表面，尤其是在熔池底部生长的枝晶，使得形成气泡核相对容易。如式(5-11)所示，在具有精密钢管9现成表面的焊接条件下，形成气泡核的能量(5-11):Ep=-(ph-pL)V+σA1-AaA(1-cosθ)[](5-11)式中的Ep——形成气泡核所需的能量(J);ph——气泡内的气体压力(101kPa);pL——液体压力(101kPa);V——气泡核的体积(cm3)；σ-气泡核(cm3)；

这些公式(5-11)表明，由于降低了小口径精密无缝管现货相间张力σ和增加了Aa/A值，气泡附着在现成表面上可以使能量Ep降低。结果表明：在Aa/A值最大的地方，是小口径冷轧精密光亮管最有可能产生气泡的地方；在树枝状晶粒附近以及精密钢管9金属的半熔化晶粒界表面Aa/A的值最大，所以碰巧在精密钢管9这些部位最容易形成气泡。

而且，当Aa/A值一定时，角度θ越大，形成气泡核所需的能量就越少。(2)气泡在长的大气泡核之后就会继续长大，气泡的成长应符合以下条件：ph>p0型中ph——气泡内的压力；p0——阻碍气泡生长的外部压力。ph=pH2+pN2+pCO+pH2O+pH2S+pSO2+…(5-12)精密钢管9气泡内压力是各种气体分压的总和。实际上，只有其中的一种气体在特定的条件下起主要作用，另一种气体只起辅助作用。

外部压力(p0)是由大气压(pa)、小口径精密光亮无缝管和气泡上部的金属和熔渣(pM+ps)以及由表面张力所构成的额外压力(pc)所组成。也就是p0=pa+pM+ps+pc(5-13)，一般而言，PM和Ps的数值都比较小，因此可以忽略这一点，所以气泡长大的条件可以简化为ph>pa+pc=1+2σr(5-14)式中精密钢管9与气体之间的表面张力(J/cm2)。