混合氣體在熔化極氣體保護焊中的實踐分析

時東峰

摘要：隨著科學技術的發展，焊接技術在不斷地進行改革。熔化極氣體保護焊是實際的焊接生產中應用比較廣泛的一種焊接方法，近些年來混合氣體逐漸的應用于熔化極氣體保護焊的方法之中。不同的混合氣體成分以及不同混合氣體的配比對于熔化極保護焊的工藝性能以及焊接的效果質量的影響也有所不同。本文闡述了混合氣體在熔化極保護焊中的現狀以及不同的混合氣體的組成配比在熔化極氣體保護焊中的效果。

關鍵詞： 混合氣體；熔化極氣體保護焊；配比

熔化極氣體保護焊是一種熔敷速度極快，生產效率較高同時比較容易形成自動化模式的焊接方式，所以這種方式在日常的焊接生產過程中得到了廣泛的應用。近些年來，熔化極氣體保護焊的工藝不斷地進行改革，從最初的單一氣體保護焊開始向混合氣體保護焊的方向邁進。和單一氣體保護相比，混合氣體具有較大的優勢。將不同的氣體按照一定的配比混合在一起能夠更好地滿足不同材料對于焊接工藝的要求，并且保護效果以及電弧特性都要遠遠的超過單一氣體，所以單一氣體保護的方法開始逐漸的被人們拋棄。但是應用混合氣體進行熔化極氣體保護焊時，不同種類的氣體以及不同的配比對于焊接的效果也有著很大的影響。

1.混合氣體種類及特性

現階段熔化極氣體保護焊中所應用的混合氣體主要可以分為三種：二元混合氣體、三元混合氣體以及四元混合氣體。一般情況下混合氣體都是由Ar作為基本組成元素，然后添加入惰性氣體、氧化性氣體或者是還原性氣體。常見的混合氣體的類型有：二元混合氣體Ar+H2，Ar+He，Ar+CO2以及Ar和O2還有Ar+N2。常見的三元混合氣體的類型有Ar+O2+CO2，Ar+CO2+He。此外，四元混合氣體有Ar+CO2+O2+He。將不同種類的氣體加入到Ar中對于混合氣體的性質有不同的影響，對于熔化極保護焊的效果以及質量也有著不同的要求，其中在Ar中加入惰性氣體以及氧化氣體所形成的混合氣體電弧穩定性以及金屬的過渡性能比較好，在熔化極氣體保護焊中的效果也比較的明顯，所以應用也比較廣泛。

2.熔化極保護焊中混合氣體的配比對于焊接效果的影響

根據實驗數據證明同類的氣體進行混合，不同的配比對于焊接的效果影響也有著一定的差異，以二元混合氣體以及三元混合氣體為例進行闡述。

2.1 二元混合氣體的不同配比對于熔化極保護焊效果的影響

以Ar和He形成混合氣體的試驗數據為例

A r+H e

不同配比的Ar，He陰極斑點的位置也會有所不同，可以通過這兩種氣體的混合來增大電弧電壓的強度以及熱量，維持Ar的優勢性能，但是當He的含量低于10%的情況下就會在一定程度上影響電弧焊縫的性能，所以在Ar與He形成的混合氣體之中，He的含量至少為20%才能保證產生穩定的噴射電弧效果。同時，He的含量還應該依照焊接板材的具體材料進行相應的調整。

A r+25 %H e。這是一種應用比較少的配比方式，但是對于熔深較大以及焊縫成型要求較高的場合比如鋁焊的過程中應用比較的廣泛。

Ar+75 %He。這種配比方式主要針對于焊板厚度高于25mm的鋁焊平位置自動焊接，這種方式還能夠增加6到12mm銅焊的熱輸入，并且有效地減少焊縫的氣孔情況。

Ar +90%He。此種配比方式主要用于對厚度超過12mm的銅板以及厚度超過76mm的鋁板進行焊接。能夠在一定程度上提高熱輸入，改善焊縫成型同時這種配比也可以應用于高Ni填充金屬的短路過渡焊接過程之中。

一般情況下在進行鋁及其合金的焊接過程中為了獲得無氣孔、無氧化膜夾雜的優質焊接接頭，采用特種噴嘴，并向其熔池補吹35%到45%的He，Ar混合氣體，這樣可以保護焊縫和進縫區[2]。這種混合氣體的配比方式可以一定程度規避在焊縫成型的過程中產生氧化膜和裂紋。

3.三元混合氣體

3.1 Ar+O2+CO2

由這三種氣體所組成的混合氣體在短路過渡以及粗滴過渡還有脈沖等過程中都具有很好的效果，所以被廣泛的應用于實際的焊接過程之中。

Ar5%+CO2+（1%-3%）+ O2。這種混合氣體的優勢主要的在于能夠焊接各種不同的厚度的碳鋼材料，合金鋼以及不銹鋼材料具有很好的適應性能。

Ar +C02 （10%-20%）+O2。此種配比的混合氣體可以產生熱短路過渡的情況并且熔池的流動性較好。所以可以在采用三重脫氧焊絲的時候，可以使熔池呈惰性。

3.2 Ar+C02 +H2

不銹鋼脈沖M IG焊時加少量HZ （ 1%一2%），焊縫潤濕性改善且電弧穩定。CO2量要少（1%-3%），使滲碳最少，并保持良好的電弧穩定性。此氣體使焊縫金屬含氫量過高，焊縫力學性能不好且會出現裂縫，因此不適用于低合金鋼。

3.3 A r+CO2+He

Ar中加He及CO2可增加焊接熱輸入并改善電弧穩定性，焊道潤濕性和成型更好。

Ar（10%一30%）+H e（5%一15% ）+CO2。這種混合氣體的配比形式主要的用于對于碳鋼合金以及低合金鋼脈沖噴射電弧焊的過程之中。當CO2含量較低時能改善電弧穩定性，低電流脈沖噴射電弧焊也可以用。

（60%一70% ）He+（20%一350）Ar+40%CO2用于高強鋼，尤其適用全位置短路過量要低，以保持良好的焊縫金屬的韌性。He可提供熔池流動性所需的熱量，He含量不需要太高，因為熔池變得稀些容易控制[3]。（90%-75%）Ar+5%CO2用于不銹鋼全位置短路電弧焊，CO2含量要低，使滲碳最少，以保證良好的耐腐蝕性，尤其是多道焊。添加CO2+A r可使電弧穩定性和熔透性好。

4.結語

隨著焊接技術的發展，混合氣體在熔化極氣體保護焊中的應用日益的廣泛，但是不同種類的混合氣體以及不同配比的混合氣體對于熔化極氣體保護焊的效果和質量都有著很大的不同，在進行實際的操作時要對這些氣體的配比以及種類進行不斷的探索，從而形成一定的規律，更好的實現焊接效果的優化。

參考文獻：

[1]張建春，王國榮，石永華，鐘繼光.混合氣體在熔化極氣體保護焊中的應用[J].焊管，2013，11（2）.

[2]高兆寬.混合氣體熔化極氣體保護焊工藝研究及應用[J].東方電氣評論，2011，9（22）

[3]唐國寶.三元混合氣體在熔化極氣體保護中的應用[J].焊管，2012，9（12）.