气体保护电弧焊(英文名：shielded arc welding)

简介

气体保护电弧焊利用气体作为保护介质的电弧焊。它包括钨极惰性气体保护焊(TIG)和熔化极气体保护焊(GMAW)。两者的差别在于所用的电极不同，前者用的是非熔化电极钨棒，后者用的是熔化电极焊丝。

历史

钨极惰性气体保护电弧焊始于本世纪30年代，是最早的气体保护电弧焊方法，它是为了适应活泼金属(铝、锰、钛等)的要求而产生的。熔点较高的钨棒作为电极，只起发射电子、产生电弧的作用，电极本身不熔化，焊接时填充金属从一侧送入，电弧热将填充金属与工件熔融在一起，形成焊缝。保护气体主要是氩气，氦气因为费用过高而较少使用。

应用

TIG焊能获得焊接质量优良的焊缝，它的缺点是焊接能量有限，不适合焊接厚件，尤其是导热性能较强的金属。为了克服这一缺点，1948年产生了熔化金属极惰性气体保护电弧焊(MIG)，这种方法利用金属焊丝作为电极，电弧产生在焊丝和工件之间，焊丝不断送进，并熔化过渡到焊缝中去。因此这种方法所用焊接电流可大大提高，适合于中、厚板的焊接。

因为氩气稀缺、焊接成本较高，故目前TIG和MIG焊主要用来焊接易氧化的有色金属(铝、镁及其合金)、稀有金属(钼、钛、镍及其合金)和不锈钢等。为了降低气体保护焊的成本，人们成功地在1953年用CO2气体取代氩气，发明了二氧化碳气体保护焊(CO2welding)。它是以CO2气体作为保护介质的电弧焊方法，以焊丝作电极，以自动或半自动方式进行焊接。CO2焊接成本低，生产率高，适用范围广泛。但因电弧气氛具有较强的氧化性，易使合金元素烧损、会引起气孔以及焊接过程中易产生金属飞溅，故必须采用含有脱氧剂的焊丝及专用的焊接电源。目前CO2电弧焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属，对于不锈钢、高合金钢和有色金属则不适宜。

在气体保护电弧焊初期，使用的主要是单一气体；如氩气(Ar)、氦气(He)和CO2气，后来发现在一种气体中加入一定分量的另一种或两种气体后，可以分别在细化熔滴、减少飞溅、提高电弧的稳定性、改善熔深以及提高电弧的温度等方面获得满意的效果。常用的混合气体有：(1)Ar+He。广泛用于大厚度铝板及高导热材料的焊接，以及不锈钢的高速机械化焊接。(2)Ar+H2。利用混合气体的还原性来焊接镍及其合金，可以消除镍焊缝中的气孔。(3)Ar+O2混合气体(O2量为1％)。特别适用于不锈钢MIG焊接，能克服单独用氩气时的阴极飘移现象。(4)Ar+CO2或Ar+CO2+O2。适于焊接低碳钢和低合金钢，焊缝成形、接头质量以及电弧稳定性和熔滴过渡都非常满意。