焊接保护气的选择与应用

焊接保护气体的选择和应用

（1）GMAW中焊接气体的选择和应用

氩气（Ar）是一种惰性气体，在室温和高温下不与其他元素反应。它具有良好的电弧稳定性、较低的离子电压、具有美观的焊缝成形和低成本。适合在GTAW中焊接各种金属的保护气体。目前，氩气可以用作包括碳钢和不锈钢在内的所有金属以及几乎所有非铁金属的焊接保护气体。即铝、铜、镍、钛，氧化锆及其合金具有良好的焊接效果，GTAW保护气体使用简单的氩气可以获得良好的焊接接头，但由于电弧能量较低，焊接深度和焊接速度不能满足实际要求，因此将氩气与其他气体混合，形成Ar+He或Ar+H2等焊接深度。可提高或加快焊接速度。

(焊接机器人工作站)

（2）GMAW焊接气体的选择及应用

1.普通碳钢（结构钢）GMAW保护气体选择

一般用于碳钢或钢结构制造的结构钢，如果对焊接质量和外观没有严格的要求，一般使用二氧化碳作为保护气体，这时又称二氧化碳气体保护焊，具有生产效率高、焊接质量好、成本低、实用性强的优点。要注意，如果二氧化碳中水的可用性质量比为0.05%，多余的水会自由地沉入瓶底。这种水在焊接过程中蒸发，与二氧化碳混合，直接进入焊接区域。因此，水是二氧化碳气体中最重要的有害污染物。二氧化碳气体的纯度和质量必须符合要求。

如果焊接质量较高，需要无损检测或压力测试，Ar+CO2可作为保护气体使用。保护气体成分的变化包括焊接电弧的空间形态、电弧的能量密度、焊滴的传输方式、影响焊丝的熔化性能和焊接过程中的飞溅，提高焊接过程中电弧和过渡的稳定性，以及液态金属和焊接罐的润湿性，改善焊缝成形，减少飞溅，消除和防止误差，提高焊缝性能。

2.选择GMAW不锈钢保护气体

GMAW不锈钢焊接气体的选择不仅要考虑不锈钢的类型和焊接位置，还要考虑成型、焊接组合、容积移动模具等其他因素。获得最佳焊接效果。

纯氩只能用于不锈钢的TIG焊接，不能用于不锈钢的MIG焊接。由于不锈钢液滴和焊纸的表面张力较大，液态金属在焊纸上的流动性较差，焊缝表面不能分散和湿润，焊缝成形较差。

氩气中添加1-2%的氧气将降低不锈钢液滴和焊纸的表面张力，提高焊纸液态金属的流动性，改善焊接表面的扩展性，焊接深度和宽度适当，焊缝将非常美观。0-1%为奥氏体不锈钢；0-2%适用于铁素体不锈钢。与0-1%焊纸相比，0-2%焊纸具有更好的流动性，适用于不锈钢焊丝的喷射转移和脉冲传输、不锈钢焊接件的平焊和角焊。

在氩气中添加2-5%的二氧化碳，碳含量会增加。CO2测试表明，≤焊接的含碳量为5%≤0.03%，仍然低于超低碳含量。电弧稳定性好，氧化性差，合金元素燃烧损失小，无增碳倾向；不锈钢焊丝的短路传输、喷涂传输和脉冲传输TIG后焊+MAG填充盖焊接、全位置焊接、短路传输、焊接的光滑美观以及在氩气中添加2-5%CO2的组合工艺。

三元混合气体与Ar+5%CO2+2%O2组成的三元混合气体相比，具有更加突出的优点，电弧浓度高，单面焊接好，适合技术要求高的不锈钢焊接；成分方面，在Ar+He+CO2混合物中，氦气可以增加焊缝的溶解深度，提高焊接速度，减少焊缝变形。Ar+CO2+N2气体混合物是欧美开发的新技术，其中氮可以增加焊缝溶解深度和宽度。

3.GMAW铝保护气体选择

对于焊接铝合金，GMAW通常使用Ar作为保护气体。值得注意的是，铝合金对焊接气体纯度的要求很高。如果不满足保护气体的要求，焊接两侧会出现黑色氧化物，影响焊接质量。获得更大的焊接深度和焊接速度要想在Ar中添加一定比例的He。因为He的电热系数大，相同弧长的电弧电压比Ar高。电弧温度高，母材热输入大，熔化速度快。适用于厚铝板焊接，可以提高穿透力，减少孔隙率，提高生产效率。

4.选择GMAW惰性气体的其他金属和合金

GMAW铜和铜合金除了使用纯Ar作为焊接保护气体外，还可以在Ar气体中添加一定比例的氮，这可以降低生产成本，起到保护作用，但也可以起到一定的火花和烟雾、除了使用纯Ar和Ar+He作为焊接保护气体外，镍和镍合金GMAW还可以向Ar气体中添加少量氢气，提高焊接效率。对于钛和钛合金GMAW，纯Ar和Ar+He分别为Ti和N，由于H和O具有高结核性，因此只能用作焊接保护气体。