一、保護(hù)氣體主要有氬氣、富氬混合氣體這兩種。
1.氬氣
氬氣是惰性氣體，具有高溫下不分解又不與焊縫金屬起化學(xué)反應(yīng)的特征。氬弧引燃后，就能比較穩(wěn)定地燃燒。這是因?yàn)闅鍤馐菃卧託怏w，無分子分解成原子的過程，所以電離時(shí)能量損失較少。氬氣的熱容量與熱導(dǎo)率較小，故只要較小的熱量就可把電弧空間加熱到高溫，且電弧的熱量不易散失，這有利于氣體的熱電離，致使電弧燃燒穩(wěn)定。
氬氣在空氣中含量極少，按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，僅占0.93%，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算，僅占1.3%。它比空氣重，沸點(diǎn)為-185.7℃。氬氣是在液態(tài)空氣分餾制氧時(shí)獲得的。但由于氬氣的沸點(diǎn)介于氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)之間（氧的沸點(diǎn)是-183℃，氮的沸點(diǎn)是-195.8℃），沸點(diǎn)溫度差值小，所以在制氬時(shí)，氬氣中會(huì)含有一定數(shù)量的氧、氮、二氧化碳和水分。如果這些雜質(zhì)含量過多，就會(huì)削弱氬氣的保護(hù)作用，并直接影響焊縫的質(zhì)量和造成鎢極的燒損。
氬弧焊用的氬氣，其純度一般應(yīng)大于99.95%以上。對化學(xué)性能活潑的金屬，如鋁、鎂、鈦、鋯及其合金，氬氣純度要求應(yīng)更高些。焊接用的純氬是裝在鋼瓶內(nèi)，在20℃時(shí)，滿瓶壓力為15MPa。
2.富氬混合氣體
在氬氣中加入一定量的另一種或兩種氣體后，可以分別在細(xì)化熔滴、減少飛濺、提高電弧穩(wěn)定性、改善熔深以及提高電弧的溫度等方面獲得滿意的效果。富氬混合氣體主要應(yīng)用在熔化極氬弧焊上，如前所述，MIG焊和MAG焊的主要區(qū)別就是其保護(hù)氣體的不同。常用的富氬混合氣體有以下幾種：
（1）Ar+He。氦也是惰性氣體，電弧溫度比氬弧高得多，因此焊接速度快，在氮?dú)庵屑尤牒ず螅娀【哂袃烧吖餐膬?yōu)點(diǎn)，這種混合氣體常用來焊接大厚度的鋁及鋁合金以及高導(dǎo)熱材料。例如，焊接鋁及鋁合金時(shí)，氦（He）不宜超過10%，否則會(huì)產(chǎn)生較多的飛濺；焊接銅及銅合金時(shí)，氦與氬氣的體積比例一般為50︰50或70︰30，這樣可減小預(yù)熱溫度或不預(yù)熱；焊接鎳基合金時(shí)，氦（He）為15%～20%。
（2）Ar+O2。Ar+O2混合氣體分為兩種類型。一種含氧量較低，含氧量為1%～5%，用于焊接碳鋼、不銹鋼、高合金鋼及強(qiáng)度級別較高的高強(qiáng)度鋼，可以克服用純氬焊接時(shí)陰極產(chǎn)生的漂移現(xiàn)象，即電弧挺度不好，并可克服由于液體金屬表面張力較大，易產(chǎn)生氣孔、咬邊的現(xiàn)象，還可改善焊縫成形，有利于熔滴過渡。另一種類型含氧量較高，含氧量為5%～20%，主要用于焊接碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。
（3）Ar+CO2。Ar+CO2常用來焊接低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。在氬氣中通常加入二氧化碳量為20%～30%。用Ar+CO2混合氣體焊接時(shí)，既具有氬弧焊的特點(diǎn)，如電弧燃燒穩(wěn)定、飛濺少、容易獲得噴射過渡，又因?yàn)檫@種混合氣體帶有氧化性，克服了用單一氣體焊接時(shí)表面張力大、斑點(diǎn)易漂移及液態(tài)金屬黏稠等問題，這種氣體可用于噴射過渡、短路過渡和脈沖過渡的熔滴過渡形式。
（4）Ar+H2。氫氣（H2）具有還原性，在氬氣中加入少量氫氣可用來焊接鎳及其合金。一定含量的氫氣可以抑制和消除鎳焊縫中的一氧化碳?xì)饪祝珰錃夂勘仨毜陀?%，否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生氫氣孔。此外，氫氣的密度很小，而導(dǎo)熱系數(shù)大，且為雙原子氣體，在高溫下將分解吸熱，因此氬氣中加入氫氣可提高電弧溫度，從而提高生產(chǎn)率。在鎢極氬弧焊焊接不銹鋼時(shí)，為提高焊速通常在氬氣中加入4%～8%的氫氣。
（5）Ar+N2。對于銅及銅合金，氮?dú)猓∟2）相當(dāng)于惰性氣體。氮?dú)鉃殡p原子氣體，熱導(dǎo)率比氬氣高，因而弧柱的電場強(qiáng)度及溫度均較高。這種混合氣體的氬氣、氮?dú)獗壤ǔ?0∶20。與Ar+He氣體相比，氮?dú)鈨r(jià)格便宜，但焊接時(shí)有飛濺，且焊縫表面較粗糙，焊縫外觀不如Ar+He混合氣體好。由于氮?dú)獾拇嬖冢附又羞€伴有一定的煙霧。此外，在焊接奧氏體不銹鋼時(shí)，在氬氣中加入少量的氮?dú)猓?%～4%），對提高電弧挺度以及改善焊縫成形可獲得一定的效果。
表1-2為氬弧焊用保護(hù)氣體，其中的混合比為參考數(shù)據(jù)，在實(shí)際焊接中應(yīng)視具體工藝要求進(jìn)行調(diào)整。
表1-2 氬弧焊用保護(hù)氣體及適用范圍
