常用的焊接保護(hù)氣體種類及如何進(jìn)行混合使用

焊接用氣體主要是指焊接或切割時(shí)所使用的各種氣體。根據(jù)氣體在工作過程中作用，焊接用氣體可分為保護(hù)氣體和氣焊、切割用氣體兩大類。

(1)保護(hù)氣體：保護(hù)氣體是指氣體保護(hù)焊時(shí)所用的起保護(hù)作用的氣體，主要包括二氧化碳(co2)，氬氣(ar)，氦氣(he)，氧氣(o2)、氮?dú)?n2)、氫氣(h2)及其混合氣體(如ar+he、ar+co2、ar+co2+o2等)。國際焊接學(xué)會(huì)指出，保護(hù)氣體統(tǒng)一按氧化勢(shì)進(jìn)行分類，并確定分類指標(biāo)的簡單計(jì)算公式為：

分類指標(biāo)=o2%+1/2co2%

在此公式的基礎(chǔ)上，根據(jù)保護(hù)氣體的氧化勢(shì)可將保護(hù)氣體分成五類，即惰性氣體或還原性氣體(i類)、弱氧化性氣體(m1類)、中等氧化性氣體(m2類)、強(qiáng)氧化性氣體(m3和c類)。保護(hù)氣體各類型的氧化勢(shì)指標(biāo)見表。

(2)氣焊、切割用氣體：根據(jù)氣體的性質(zhì)，氣焊、切割用氣體又可分為助燃?xì)怏w(o2)和可燃?xì)怏w兩類?？扇粴怏w與氧氣混合燃燒時(shí)，放出大量的熱，形成熱量集中的高溫火焰，可將金屬加熱熔化。

氣焊、切割時(shí)常用的可然氣體主要是乙炔(c2h2)，其他推廣使用的可燃?xì)怏w還有丙烷(c3h8 )、丙烯(c3h6)、天然氣(以甲烷ch4為主)、液化石油氣(以丙烷為主)等。

那么焊接氣體又是如何混合的呢？

1.Ar+He 氬氣的優(yōu)點(diǎn)是電弧燃燒非常穩(wěn)定、飛濺極小。氦氣的優(yōu)點(diǎn)是電弧溫度高、母材金屬熱輸入大、焊接速度快。

以氬氣為基體，加入一定數(shù)量的氦氣即可獲得兩者所具有的優(yōu)點(diǎn)。焊接大厚度鋁及鋁合金時(shí)，采用Ar+He混合氣體可改善焊縫熔深、減少氣孔和提高生產(chǎn)率。板厚10~20mm時(shí)入體積分?jǐn)?shù)為50％的He；板厚大于20mm后，則加入體積分?jǐn)?shù)為75％~90％的He。 焊接銅及銅合金時(shí)，Ar+He混合氣體可以改善焊縫的潤濕性，提高焊縫質(zhì)量。He占的比例一般為50％~75%(體積分?jǐn)?shù))。

2.Ar+H2 在氬氣中加入H2可以提高電弧溫度，增加母材金屬的熱輸入。如用TIG電弧或等離子弧焊接不銹鋼時(shí)，為了提高焊接速度常在氬氣中加入體積分?jǐn)?shù)為4％～8%H2。利用Ar+H2混合氣體的還原性，可用來焊接鎳及其合金，以抑制和消除鎳焊縫中的CO氣孔。但加入的H2含量（體積分?jǐn)?shù))必須低于6％，否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生氫氣孔。

3.Ar+N2 在Ar中加入N2后，電弧的溫度比純氬高，主要用于焊接銅及銅合金，這種混合氣體與Ar+He混合氣體相比較，優(yōu)點(diǎn)是N2來源多，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是焊接時(shí)有飛濺，并且焊縫表面較粗糙，焊接過程中還伴有一定的煙霧。

4.Ar+O2 混合氣體有兩種類型：一種含O2量(體積分?jǐn)?shù))較低，為1％~5％，用于焊接不銹鋼；另一種含O2量(體積分?jǐn)?shù))較高，可達(dá)20％以上，用于焊接低碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼。

在純氬中加入體積分?jǐn)?shù)為1％的O2用來焊接不銹鋼時(shí)，可以克服純氬焊接不銹鋼時(shí)電弧陰極斑點(diǎn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象(陰極飄移)。

陰極飄移：電弧本身具有跳躍性和粘著性，對(duì)于黑色金屬，因?yàn)樗麄儽砻娴难趸]有鎂鋁等合金的致密，在焊接的過程中，電弧總是尋找金屬微觀表面上的氧化物點(diǎn)聚集，由于電弧的跳躍性和粘著性，導(dǎo)致電弧不連續(xù)，也就會(huì)產(chǎn)生電弧偏移，也就是陰極漂移，從而導(dǎo)致電弧的不穩(wěn)定性。加入一定的氧，焊接時(shí)會(huì)氧化金屬表面，確保焊接電弧的穩(wěn)定。

5.Ar+CO2 廣泛應(yīng)用于焊接碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼，可以提高焊縫金屬的沖擊韌度和減小飛濺。

6.Ar+CO2+O2 三者混合可用來焊接低碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼，對(duì)焊縫成形、接頭質(zhì)量、熔滴過渡和電弧穩(wěn)定性都有良好效果。

審核編輯：郭婷