保护气体

出处：按学科分类—工业技术 河北科学技术出版社《实用焊接技术手册》第186页（1436字）

TIG焊一般采用氩气、氦气、氩氦混合气体或氩氢混合气体作为保护气体。

1．氩气

氩气是一种无色无味的单原子惰性气体。其密度为空气的1．4倍，能够很好地覆盖在熔池及电弧的上方，形成良好的保护。同时，由于电离后产生的正离子重量大，动能也大，对阴极斑点的冲击力大，因此具有很强的阴极雾化作用，特别适合于焊接活泼金属。

氩气是单原子分子，且具有较低的导热系数，对电弧的冷却作用较小，因此电弧稳定性好，电弧电压较低。

焊接过程中通常使用瓶装氩气。氩气瓶的容积为40L。外面涂成灰色，用绿色漆标以“氩气”二字。满瓶时的压力为15MPa。

氩气的纯度要求与所焊的材料有关，如表1－6－1所示。我国生产的焊接用氩气有99．99%及99．999%两种纯度，均能满足各种材料的焊接要求，其成分如表1－6－2所示。

表1－6－2 国产焊接用氩气的成分^［2］(%)

2．氦气

氦也是一种无色无味的单原子惰性气体，其密度较低，大约只有空气的1／7，因此焊接时所用的流量通常比氩气高1～2倍。

氦气的导热率较高，对电弧的冷却作用大，因此，电弧的产热功率大且集中，适合于焊接厚板、高导热率或高熔点金属、热敏感材料的焊接及高速焊。在同样的条件下，钨极氦弧焊的焊接速度比钨极氩弧焊的焊接速度高30%～40%。

氦气的缺点是阴极雾化作用小，价格比氩气高得多。

焊接过程中通常使用瓶装氦气。氦气瓶的容积为40L。外面涂成灰色，并用绿色漆标以“氦气”二字。满瓶时压力为14．7MPa。

焊接用氦气的纯度一般要求在99．8%以上。我国生产的焊接用氦气的纯度可达99．999%，能满足各种材料的焊接要求，其成分如表1－6－3所示。

表1－6－3 国产焊接用氦气(99．999%)的成分^［2］

3．氩氦混合气体

氩弧具有电弧稳定、柔和、阴极雾化作用强、价格低廉等优点，而氦弧具有电弧温度高、熔透能力强等优点。采用氩氦混合气体时，电弧兼具氩弧及氦弧的优点，特别适合于焊缝质量要求很高的场合。采用的混合比一般为：(75%～80%)He+(15%～20%)Ar。

4．氩氢混合气体

氢气是双原子分子，且具有较高的导热系数，因此，采用氩氢混合气体时，可提高电弧的温度，增大熔透能力，提高焊接速度，防止咬边。此外，氢气具有还原作用，可防止CO气孔的形成。氩氢混合气体主要用于镍基合金、镍－铜合金、不锈钢等的焊接。一般应将混合气体中氢的含量控制在15%以下。