铝及铝合金在惰性气体保护焊过程中,气体不参与电弧和熔池化学反应,提供了电弧稳定燃烧的条件,防止空气进入焊接区,保护高温金属、TIG焊时钨极的烧损,避免焊缝金属氧化、变脆和导致气孔的产生。
1 氩气(Ar)
纯氩气保护时电弧非常稳定,在TIG焊和MIG焊都能保证没有飞溅或最小飞溅;由于其质量大于空气,保护效果非常好,纯氩气保护焊时热输入量较小、熔深浅,推荐用于铝合金薄板焊接。
2 氦气(He)
氦气具有较高能量,适合于铝合金这类散热系数比较大,需要高热输入量的金属材料。可用较快的焊接速度,较低的预热温度,(在相同的熔深条件下),甚至不预热。并具有较高的正倾向(通过熔池具有较小粘度和较高温度和较好的控气孔能力)。但由于纯氦气保护焊接时,电弧稳定性差、短路过渡型式的缺点,一般不单独使用。
3 氩-氦混合气体
氩-氦混合气体,其组成为70%的氩气和30%的氦气。使用氩氦混合气体的优势在于它综合了两种保护气体的优点,即氩气的电弧稳定、能形成射流过渡、保护效果好,氦气的热输入量大、气孔倾向小。推荐用于铝合金的焊接,如果用于大厚度铝合金板材的焊接或散热系数更大的铜合金的焊接时,可以增加氦气的含量,常用的为加入50%和70%的氦气。
4 氩-氦-氮混合气体
氩、氦、氮混合气体,其组成为0.015%的氮气、30%的氦气、其余为氩气,加入微量的氮气可增加焊接热输入量,减小预热温度,改善焊缝成形。铝合金焊接时的保护气体从最初的纯氩气(Ar)、氩-氦(Ar、He)混合气体,发展到在氩气中或在氩-氦混合气体中加入微量氮气(150~200ppm的N2)或一氧化氮气体(300ppm的NO)。