1.氩气(Ar)。密度比空气大,热导率和比热容比空气小,具有很好的稳弧特性。用Ar保护进行熔化极焊接时,焊丝金属很容易呈稳定的轴向射流过渡,飞溅极小。作焊接用保护气体的纯度应达到99.9~99.%。因其是分馏液态空气的副产品,故其中的有害杂质是氧、氮及水蒸气。
2.氦气(He)。氦的电离能较高,故焊接时引弧较困难,电弧引燃特性差,氦弧的电弧电压高,使电弧具有较大的电功率,电弧温度高,传递给焊接的热量较大。因密度较空气小,故流量要大。价格昂贵。
3.氢气(H2)。密度小,热导率大,分解时可吸收大量的分解热,故对电弧有较强的冷却作用。氩气中加入适量的氢,可增大母材金属的输入热,提高电弧电压及电弧温度,从而提高热功率,增加熔透性且提高焊接速度和生产效率。氢在弧柱中会吸热分解成氢原子,产生两种相反的作用:氢原子流到较冷的焊件表面上时,会复合成氢分子而释放出化学能,对焊件起补充加热作用;氢原子在高温时能溶解于液体金属中,其溶解度随温度降低而减少,故液体金属冷却时析出的氢若来不及外逸,则易在焊缝金属中出现气孔、白点等缺陷。
4.CO2(二氧化碳)。CO2气体纯度要求≥99.5%,含水量≤0.05%。液态CO2可溶解0.05%的水,多余的水则沉于瓶底。这些水在焊接过程中随CO2一起挥发并混入CO2中,成为主要的有害杂质。故需采取措施:倒置新灌气瓶,开启阀门将沉积在底部的水排出(一般排放2~3次,每次间隔约30min),放水结束后仍将气瓶倒正;因上部的气体含有较多的水分和空气,故使用前先放气2~3min;气路中设置采用硅胶或脱水硫酸铜的干燥器,进一步减少CO2中的水分;当瓶中气压降低到0.1Mpa时不再使用,此时液态CO2已挥发完,气体压力随气体消耗而降低,水分分压相对增大,使焊缝金属产生气孔。
5.混合气体。混合气体可细化熔滴、减少飞溅、提高电弧稳定性、改善熔深及提高电弧温度。
a.Ar+He。He的加入量视板厚而定,板越厚加入的He应越多。该种混合气体可改善熔深及焊缝金属的润湿性。可用于焊接铁素体不锈钢。
b.Ar+H2。可用来焊接奥氏体不锈钢、镍及其合金,可抑制和消除镍焊缝金属中的CO气孔。H2含量须小于6%,焊接双相不锈钢时,H2含量可达10%。