钨电极和保护气体

简称氩弧焊。其次是氦(He)气，由于氦气比较稀缺，提炼困难，价格昂贵，国内用得极少。最后一种是混合气体，由两种不同成分的气体按一定的配比混合后使用。

(1)氩气是惰性气体，几乎不与任何金属产生化学反应，也不溶于金属中。氩气的性能见表5。其密度比空气大，而比热容和热导率比空气小。这些特性使氩气具有良好的保护作用，并且具有好的稳弧特性。

不同金属焊接时对氩气纯度要求见表6

表6 各种金属对氩气纯度要求[5]。

（2）氦气也是惰性气体，从表5 可知，氦气的电离电位很高，故焊接时引弧较困难。氦气和氩气相比较，由于其电离电位高，热导率大，在相同的焊接电流和电弧长度下，氦弧

的电弧电压比氩弧高( 即电弧的电场强度高) ，使电弧有效大的功率。氦气的冷却效果好，使得电弧能量密度大，弧柱细而集中，焊缝有较大的熔透率。

氦气的原子质量轻、密度小，要有效地保护焊接区域，其流量要比氩气大得多。由于价格昂贵，只在某些特殊场合下应用，如核反应堆的冷却棒、大厚度的铝合金等。

钨极氦弧焊一般用直流正接。即使对于铝镁及其合金的焊接也不采用交流电源。原因是电弧不稳定，阴极清理作用也不明显。由于氦弧发热量大且集中，电弧穿透力强，在电弧很短时，正接也有一定的去除氧化膜效果。直流正接氦弧焊焊接铝合金，单道焊接厚度可达12mm ，正反双面焊可达20mm 。与交流氩弧焊相比，熔深大、焊道窄、变形小、软化区小、金属不易过烧。对于热处理强化铝合金( 如锻铝LDl0) ，其接头的常温及低温力学性能均优于交流氩弧焊。

(3) 混合气体在单一气体的基础上加入一定比例的某些气体可以改变电弧形态、提高电弧能量、改善焊缝成形及力学性能、提高焊接生产率。目前用得较多的混合气体有以下几种配比：

1) 氩一氦混合气体它的特点是电弧燃烧稳定，阴极清理作用好，具有高的电弧温度，工件热输入大，熔透深，焊接速度几乎为氩弧焊的两倍。一般混合体积比例是氦．75 ％～80 ％加氩25％～20％( 体积分数) 。

2) 氩一氢混合气体氩气中添加氢气也可提高电弧电压，从而提高电弧热功率，增加熔透，并有防止咬边，抑止CO气孔的作用。氩一氢混合气体中氢是还原性气体，该气体只限于焊接不锈钢、镍基合金和镍一铜合金。常用的比例是Ar+H2（5% ～15% ）体积分数，用它焊接厚度为1.6mm 以下的不锈钢对接接头，焊接速度比纯氩快50％。含H2量过大易出现氢气孔，焊后焊缝表面很光亮。