氬弧焊技術(shù)是在普通電弧焊的原理的基礎(chǔ)上，利用氬氣對(duì)金屬焊材的保護(hù)，通過(guò)高電流使焊材在被焊基材上融化成液態(tài)形成熔池，使被焊金屬和焊材達(dá)到冶金結(jié)合的一種焊接技術(shù)，由于在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣，使焊材不能和空氣中的氧氣接觸，從而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不銹鋼、鐵類五金金屬。

　　概念

　　鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)的一種。是在氬氣保護(hù)下，利用電弧熱熔化母材和填充絲而形成接頭的焊接方法。主要控制焊接電流、焊接速度、氬氣流量三個(gè)參數(shù)。與手工焊相比，電弧和熔池可見(jiàn)，操作方便;可焊接活性金屬的薄板結(jié)構(gòu);焊縫質(zhì)量好，接頭強(qiáng)度可達(dá)母材的80%～90%。1930年美國(guó)發(fā)明惰性氣體保護(hù)焊，1957年中國(guó)開(kāi)始使用鎢極氬弧焊。可焊接不銹鋼、高溫合金、鈦合金、鋁合金等材料，用于核能、航空航天、船舶、電子、冶金等工業(yè)。

　　工作原理

　　氬弧焊在主回路、輔助電源、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等方面的工作原理是與手弧焊是相同的。在此不再多敘述，而著重介紹氬弧焊機(jī)所特有的控制功能及起弧電路功能。

　　分類

　　氬弧焊按照電極的不同分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種。

　　非熔化極

　　工作原理及特點(diǎn)：非熔化極氬弧焊是電弧在非熔化極(通常是鎢極)和工件之間燃燒，在焊接電弧周圍流過(guò)一種不和金屬起化學(xué)反應(yīng)的惰性氣體(常用氬氣)，形成一個(gè)保護(hù)氣罩，使鎢極端部、電弧和熔池及鄰近熱影響區(qū)的高溫金屬不與空氣接觸，能防止氧化和吸收有害氣體。從而形成致密的焊接接頭，其力學(xué)性能非常好。

　　熔化極

　　工作原理及特點(diǎn) ：焊絲通過(guò)絲輪送進(jìn)，導(dǎo)電嘴導(dǎo)電，在母材與焊絲之間產(chǎn)生電弧，使焊絲和母材熔化，并用惰性氣體氬氣保護(hù)電弧和熔融金屬來(lái)進(jìn)行焊接的。它和鎢極氬弧焊的區(qū)別：一個(gè)是焊絲作電極，并被不斷熔化填入熔池，冷凝后形成焊縫;另一個(gè)是采用保護(hù)氣體，隨著熔化極氬弧焊的技術(shù)應(yīng)用，保護(hù)氣體已由單一的氬氣發(fā)展出多種混合氣體的廣泛應(yīng)用，如以氬氣或氦氣為保護(hù)氣時(shí)稱為熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊(在國(guó)際上簡(jiǎn)稱為MIG焊);以惰性氣體與氧化性氣體(O2,CO2)混合氣為保護(hù)氣體 時(shí)，或以CO2氣體或CO2+O2混合氣為保護(hù)氣時(shí)，統(tǒng)稱為熔化極活性氣體保護(hù)電弧焊(在國(guó)際上簡(jiǎn)稱為MAG焊)。從其操作方式看，目前應(yīng)用最廣的是半自動(dòng)熔化極氬弧焊和富氬混合氣保護(hù)焊，其次是自動(dòng)熔化極氬弧焊。

　　特點(diǎn)

　　1、效率高

　　電流密度大，熱量集中，熔敷率高，焊接速度快。另外，容易引弧。

　　氬弧焊

　　需加強(qiáng)防護(hù)因弧光強(qiáng)烈，煙氣大，所以要加強(qiáng)防護(hù)。

　　2、保護(hù)氣體

　　最常用的惰性氣體是氬氣。它是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，在空氣的含量為0.935%(按體積計(jì)算)，氬的沸點(diǎn)為-186℃，介于氧和氦的沸點(diǎn)之間。氬氣是氧氣廠分餾液態(tài)空氣制取氧氣時(shí)的副產(chǎn)品。

　　中國(guó)均采用瓶裝氬氣用于焊接，在室溫時(shí)，其充裝壓力為15MPa。鋼瓶涂灰色漆，并標(biāo)有“氬氣”字樣。純氬的化學(xué)成分要求為：Ar≥99.99%;He≤0.01%;O2≤0.0015%;H2≤0.0005%;總碳量≤0.001%;水分≤30mg/m2。

　　氬氣是一種比較理想的保護(hù)氣體，比空氣密度大25%，在平焊時(shí)有利于對(duì)焊接電弧進(jìn)行保護(hù)，降低了保護(hù)氣體的消耗。氬氣是一種化學(xué)性質(zhì)非常不活潑的氣體，即使在高溫下也不和金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而沒(méi)有了合金元素氧化燒損及由此帶來(lái)的一系列問(wèn)題。氬氣也不溶于液態(tài)的金屬，因而不會(huì)引起氣孔。氬是一種單原子氣體，以原子狀態(tài)存在，在高溫下沒(méi)有分子分解或原子吸熱的現(xiàn)象。氬氣的比熱容和熱傳導(dǎo)能力小，即本身吸收量小，向外傳熱也少，電弧中的熱量不易散失，使焊接電弧燃燒穩(wěn)定，熱量集中，有利于焊接的進(jìn)行。

　　氬氣的缺點(diǎn)是電離勢(shì)較高。當(dāng)電弧空間充滿氬氣時(shí)，電弧的引燃較為困難，但電弧一旦引燃后就非常穩(wěn)定。

　　優(yōu)點(diǎn)

　　氬弧焊之所以能獲得如此廣泛的應(yīng)用，主要是因?yàn)橛腥缦聝?yōu)點(diǎn)。

　　1、氬氣保護(hù)可隔絕空氣中氧氣、氮?dú)狻錃獾葘?duì)電弧和熔池產(chǎn)生的不良影響，減少合金元素的燒損，以得到致密、無(wú)飛濺、質(zhì)量高的焊接接頭;

　　2、氬弧焊的電弧燃燒穩(wěn)定，熱量集中，弧柱溫度高，焊接生產(chǎn)效率高，熱影響區(qū)窄，所焊的焊件應(yīng)力、變形、裂紋傾向小;

　　3、氬弧焊為明弧施焊，操作、觀察方便;

　　4、電極損耗小，弧長(zhǎng)容易保持，焊接時(shí)無(wú)熔劑、涂藥層，所以容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化;

　　5、氬弧焊幾乎能焊接所有金屬，特別是一些難熔金屬、易氧化金屬，如鎂、鈦、鉬、鋯、鋁等及其合金;

　　6、不受焊件位置限制，可進(jìn)行全位置焊接。 [2]

　　缺點(diǎn)

　　1、氬弧焊因?yàn)闊嵊绊憛^(qū)域大，工件在修補(bǔ)后常常會(huì)造成變形、硬度過(guò)高、砂眼、局部退火、開(kāi)裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結(jié)合力不夠及內(nèi)應(yīng)力損傷等缺點(diǎn)。尤其在精密鑄造件細(xì)小缺陷的修補(bǔ)過(guò)程在表面突出。在精密鑄件缺陷的修補(bǔ)領(lǐng)域可以使用冷焊機(jī)來(lái)替代氬弧焊，由于冷焊機(jī)放熱量小，較好的克服了氬弧焊的缺點(diǎn)，彌補(bǔ)了精密鑄件的修復(fù)難題。

　　2、氬弧焊與焊條電弧焊相比對(duì)人身體的傷害程度要高一些，氬弧焊的電流密度大，發(fā)出的光比較強(qiáng)烈，它的電弧產(chǎn)生的紫外線輻射，約為普通焊條電弧焊的5～30倍，紅外線約為焊條電弧焊的1～1.5倍，在焊接時(shí)產(chǎn)生的臭氧含量較高，因此，盡量選擇空氣流通較好的地方施工,不然對(duì)身體有很大的傷害。

　　3、對(duì)于低熔點(diǎn)和易蒸發(fā)的金屬(如鉛、錫。鋅)，焊接較困難。

　　應(yīng)用

　　氬弧焊適用于焊接易氧化的有色金屬和合金鋼(主要用Al、Mg、Ti及其合金和不銹鋼的焊接);適用于單面焊雙面成形，如打底焊和管子焊接;鎢極氬弧焊還適用于薄板焊接。