熔化极气体保护焊常用气体及应用 熔化极气体保护焊基本原理和焊接特点解析

关于熔化极气体保护焊我们只需要先注意两个关键词就可以很容易理解，一个是熔化极，一个是气体保护。

1、熔化极，不同于不熔化的钨极（钨极氩弧焊等），是熔化的焊丝作为电弧第一个极，可以是正极也可以是负极，焊接过程中焊丝熔化。

2、气体保护，不同于渣保护（焊条电弧焊或者埋弧焊），而是采用保护气体保护，气体可以时Ar、CO2或者混合气体。

下面看下基本定义：熔化极气体保护焊：采用连续送进可熔化焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属来形成熔池和焊缝，同时向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用，从而获得良好焊缝的焊接方法。

熔化极气体保护焊相对于渣保护焊在工艺、生产效率及经济性等方面有以下列优点：

1、气体保护焊是明弧焊，焊接过程中电弧及熔池的加热熔化情况清晰可见，便于发现问题与及时调整，焊接过程与焊缝质量易于控制。

2、气体保护焊通常情况下不需要采用管状焊丝，焊接过程没有熔渣，焊后基本不需要清渣，降低焊接成本。

3、气体保护焊适用范围广，生产效率高，易进行全位置焊和长丝焊接，比较容易实现机械化和自动化。熔化极气体保护焊工作原理：焊接电源起弧和维持电弧，送丝机构连续送进的焊丝，焊丝在电弧热量作用下不断熔化并过渡到熔池，不断输入保护气体作为电弧介质，避免熔滴、熔池和焊接区金属受到周围空气的影响，熔化焊丝形成的熔池与熔化的母材金属融合形成焊缝金属，使工件相互连接起来，完成焊接过程。

注意，熔化极气体保护焊焊接电源有直流和交流2种，直流电源又有直流正接和反接两种方法，其特点这里不在详细描述，具体参考《详谈焊接工艺中的直流正接与反接》一文。上图所示：焊件接负极，即为反接。

熔化极气体保护焊焊丝包括2种，实心焊丝和药芯焊丝，一般工程机械结构件等选择实心焊丝即可。

我们知道焊接过程中保护气体作为保护介质是气保焊的关键之一，熔化极气体保护焊根据保护气体不同，又分为CO2气体保护焊，惰性气体保护焊和活性气体保护焊三种。

1、CO2气体保护焊

CO2气体保护焊，顾名思义，主要是以CO2作为保护介质的熔化极气体保护焊，有些情况下添加一定的O2来提高氧化性，一般是纯CO2使用，具体要看焊接对象。

CO2气体保护焊优点：生产效率高，对油、锈的不敏感性，冷裂倾向小，焊接变形和焊接应力小，操作简便、成本低，可全位置焊（即平焊、立焊、横焊、仰焊）。

缺点：飞溅较多，弧光较强，很难用交流电源焊接及在有风的地方施焊等。熔滴过渡形式：主要有短路过渡和滴状过渡。

应用：广泛应用于焊接低碳钢、低合金钢，与药芯焊丝配合可以焊接耐热钢、不锈钢及堆焊等，也特别适宜于薄板焊接。

2、惰性气体保护焊

惰性气体保护焊，同样主要是以惰性气体作为保护介质的熔化极气体保护焊，主要是Ar、He以及两者的混合气，其中以Ar应用最广，具体选用和配比要看焊接对象。

惰性气体保护焊优点：几乎可以焊接所有金属材料，生产效率比钨极氩弧焊高，飞溅小，焊缝质量好，惰性气体保护焊，可全位置焊。

缺点：成本较高，对油、锈很敏感性，易产生气孔，抗风能力弱等。熔滴过渡形式：喷射过渡和短路过渡。

应用：几乎可以焊接所有金属材料，主要用于焊接有色金属、不锈钢和合金钢或用于碳钢及低合金钢管道及接头打底焊道的焊接。能焊薄板、中板和厚板焊件。

3、活性气体保护焊

活性气体保护焊，是以惰性气体为主体同时添加部分活性气体作为保护介质的熔化极气体保护焊，主要是以惰性气体Ar为主体，添加CO2、O2等活性气体，其中Ar和CO2混合气应用最为广泛，具体选用和配比要看焊接对象。

活性气体保护焊克服CO2气体保护焊飞溅大和惰性气体保护焊成本高的缺点并保留了各自大部分的优点。飞溅减小、熔敷系数提高，合金元素烧损较CO2焊小，焊缝成形、力学性能好，成本较惰性气体保护焊低、比CO2焊高。熔滴过渡形式主要有喷射过渡和短路过渡。

活性气体保护焊主要应用：可以焊接碳钢、低合金钢、不锈钢等，能焊薄板、中板和厚板焊件。应用最广的是用80%Ar 20%CO2和90%Ar 10%CO2的混合气体来焊接低碳钢和低合金钢。

通过以上，我们基本理解熔化极气体保护焊基本原理和特点，通常情况下，惰性气体保护焊成本高保护效果好，主要用于焊接有色金属、不锈钢和合金钢或用于碳钢及低合金钢管道及接头打底焊道的焊接。CO2气体保护焊成本低来源广，主要应用于焊接低碳钢、低合金钢，与药芯焊丝配合可以焊接耐热钢、不锈钢及堆焊等。活性气体保护焊以Ar和CO2混合气为主，主要用于焊接碳钢、低合金钢、不锈钢等，能焊薄板、中板和厚板焊件。