采用電弧焊焊接易氧化金屬如鋁、鋁合金、高合金鋼時(shí)，由于浮在焊接熔池表面起保護(hù)作用的熔渣中含有氧化物，因此不容易得到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。為了保護(hù)焊縫，提高焊接質(zhì)量，需要采用氣體保護(hù)電弧焊。

氣體保護(hù)電弧焊是利用二氧化碳、氬氣等不活潑氣體作為保護(hù)介質(zhì)，將高溫熔焊區(qū)與周?chē)諝飧艚^開(kāi)來(lái)，防止空氣中的活潑氣體對(duì)焊縫金屬產(chǎn)生不良影響。工業(yè)上常用的氣體保護(hù)焊有氬弧焊和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。

1.氬弧焊

氬弧焊是以氬氣為保護(hù)氣體的電弧焊。按照電極結(jié)構(gòu)不同，氬弧焊可分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種。熔化極氬弧焊如圖4－20（a）所示，采用由送絲輪機(jī)構(gòu)連續(xù)送進(jìn)的金屬焊絲作為一個(gè)電極引弧，焊接時(shí)金屬焊絲不斷熔化滴入焊接熔池填充焊縫，成為焊縫的組成部分；非熔化極氬弧焊如圖4－20（b）所示，它采用鎢棒作為一個(gè)電極引弧，由于鎢的熔點(diǎn)極高，焊接時(shí)鎢棒電極不熔化，借助電弧的高熱使被焊接工件材料局部融化，相互融合形成焊縫。如果焊縫較大，非熔化極氬弧焊在焊接時(shí)也可以另加填充焊絲，補(bǔ)充焊縫。

圖4－20　氬弧焊示意圖

（a）熔化極氬弧焊；（b）非熔化極氬弧焊

氬氣屬于惰性氣體，它既不與金屬起化學(xué)反應(yīng)，也不溶于液態(tài)金屬。在氬弧焊焊接時(shí)，氬氣包圍著電弧和焊接熔池，使電弧穩(wěn)定地燃燒，因此熱量集中，工件變形小，焊縫致密，表面無(wú)熔渣，成型美觀，焊接質(zhì)量高。氬弧焊適合焊接所有鋼材、有色金屬及其合金，但因氬氣的制備費(fèi)用較高，氬弧焊設(shè)備也比較復(fù)雜，目前主要用于鋁、鎂、鈦和稀有金屬材料的焊接，以及合金鋼、模具鋼、不銹鋼的焊接。

2.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊簡(jiǎn)稱(chēng)CO2保護(hù)焊，是利用CO2作為保護(hù)氣體的一種電弧焊方法。CO2保護(hù)焊屬于熔化極焊接方式，它的工作原理如圖4－21所示。

與手工電弧焊相比較，CO2氣體保護(hù)焊對(duì)熔池的保護(hù)效果好，焊接變形小，焊縫的質(zhì)量比較理想，不需清渣，生產(chǎn)效率較高，既可以焊接低碳鋼和低合金鋼，也很適合焊接高合金鋼，特別適合于焊接薄板類(lèi)零件。CO2氣體的價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本適中。但是CO2在高溫條件下可分解出氧原子，使電弧氣氛具有強(qiáng)烈的氧化性，容易氧化燒損焊縫金屬中的碳、硅、錳等有益元素和出現(xiàn)氣孔，因此必須使用含錳、硅等脫氧元素較多的金屬焊絲。此外，當(dāng)使用較大電流焊接時(shí)，CO2氣體保護(hù)焊的金屬飛濺較嚴(yán)重，焊縫表面成形不夠美觀，需要使用直流電源。CO2氣體保護(hù)焊所使用的焊接設(shè)備如圖4－22所示。

圖4－21　CO2氣體保護(hù)焊原理