氣體保護電弧焊(gas—shieldedarcwelding)

利用氣體作為保護介質的電弧焊。它包括鎢極惰性氣體保護焊(TIG)和熔化極氣體保護焊(GMAW)。兩者的差別在于所用的電極不同，前者用的是非熔化電極——鎢棒，后者用的是熔化電極——焊絲。

鎢極惰性氣體保護電弧焊始于本世紀30年代，是最早的氣體保護電弧焊方法，它是為了適應活潑金屬(鋁、錳、鈦等)的要求而產生的。熔點較高的鎢棒作為電極，只起發射電子、產生電弧的作用，電極本身不熔化，焊接時填充金屬從一側送入，電弧熱將填充金屬與工件熔融在一起，形成焊縫。保護氣體主要是氬氣，氦氣因為費用過高而較少使用。

TIG焊能獲得焊接質量優良的焊縫，它的缺點是焊接能量有限，不適合焊接厚件，尤其是導熱性能較強的金屬。為了克服這一缺點，1948年產生了熔化金屬極惰性氣體保護電弧焊(MIG)，這種方法利用金屬焊絲作為電極，電弧產生在焊絲和工件之間，焊絲不斷送進，并熔化過渡到焊縫中去。因此這種方法所用焊接電流可大大提高，適合于中、厚板的焊接。

因為氬氣稀缺、焊接成本較高，故目前TIG和MIG焊主要用來焊接易氧化的有色金屬(鋁、鎂及其合金)、稀有金屬(鉬、鈦、鎳及其合金)和不銹鋼等。為了降低氣體保護焊的成本，人們成功地在1953年用CO₂氣體取代氬氣，發明了二氧化碳氣體保護焊(CO₂welding)。它是以CO₂氣體作為保護介質的電弧焊方法，以焊絲作電極，以自動或半自動方式進行焊接。CO₂焊接成本低，生產率高，適用范圍廣泛。但因電弧氣氛具有較強的氧化性，易使合金元素燒損、會引起氣孔以及焊接過程中易產生金屬飛濺，故必須采用含有脫氧劑的焊絲及專用的焊接電源。目前CO₂電弧焊主要用于焊接低碳鋼及低合金鋼等黑色金屬，對于不銹鋼、高合金鋼和有色金屬則不適宜。

在氣體保護電弧焊初期，使用的主要是單一氣體；如氬氣(Ar)、氦氣(He)和CO₂氣，后來發現在一種氣體中加入一定分量的另一種或兩種氣體后，可以分別在細化熔滴、減少飛濺、提高電弧的穩定性、改善熔深以及提高電弧的溫度等方面獲得滿意的效果。常用的混合氣體有：(1)Ar+He。廣泛用于大厚度鋁板及高導熱材料的焊接，以及不銹鋼的高速機械化焊接。(2)Ar+H₂。利用混合氣體的還原性來焊接鎳及其合金，可以消除鎳焊縫中的氣孔。(3)Ar+O₂混合氣體(O₂量為1％)。特別適用于不銹鋼MIG焊接，能克服單獨用氬氣時的陰極飄移現象。(4)Ar+CO₂或Ar+CO₂+O₂。適于焊接低碳鋼和低合金鋼，焊縫成形、接頭質量以及電弧穩定性和熔滴過渡都非常滿意。