鎢極氬弧焊雖然能獲得優良的焊接質量，但由于受到鎢極許用電流的限制，焊接電流不能用得太大。一般鎢極氬弧(hu)焊進行對接接頭焊接時，板厚小于4mm可以焊透，超過此厚度的焊件不但需要開坡口，有時還需預熱才能施焊。所以鎢極氬弧焊焊接中、厚板時，生產效率低，勞動條件差，焊接變形大且影響焊接接頭耐蝕性，已不能滿足生產的需要。
熔化極(ji)氣體(ti)保護焊是用焊絲作為電極，焊接電流可以大大提高。由于熔深大，焊絲熔敷速度快，提高了勞動生產率。對于中、厚板焊接，焊前不需要預熱，改善了勞動條件，減少了焊接變形，同時還有利于提高焊接接頭耐蝕性。熔化極氣體保護焊適用于中等和大厚度板材的焊接，在生產中已得到廣泛使用。
熔(rong)(rong)化極氣(qi)體(ti)保護焊，是用可(ke)熔(rong)(rong)化的(de)焊絲(si)(si)(si)與被焊工(gong)件之間的(de)電(dian)弧(hu)作為熱源來熔(rong)(rong)化焊絲(si)(si)(si)和母材金屬，并向焊接(jie)區輸(shu)送保護氣(qi)體(ti)。保護氣(qi)體(ti)能(neng)使電(dian)弧(hu)、熔(rong)(rong)化的(de)焊絲(si)(si)(si)、熔(rong)(rong)池(chi)及附(fu)近金屬免受周圍空氣(qi)的(de)有害(hai)作用。通(tong)過連續送進焊絲(si)(si)(si)不斷(duan)熔(rong)(rong)化并過渡到(dao)熔(rong)(rong)池(chi)，最后形成焊縫金屬。
奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)熔化極氣體保護焊的種類和不同焊絲形式分類見圖3-42。
熔(rong)化(hua)極(ji)氣體保護焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)奧(ao)氏(shi)體型不銹鋼時(shi)的(de)熔(rong)滴(di)過(guo)(guo)(guo)渡(du)類型有滴(di)狀過(guo)(guo)(guo)渡(du)、短路過(guo)(guo)(guo)渡(du)和(he)噴射過(guo)(guo)(guo)渡(du)三種。其中，滴(di)狀過(guo)(guo)(guo)渡(du)時(shi)，熔(rong)滴(di)直(zhi)徑比(bi)焊(han)(han)絲直(zhi)徑大，飛濺較大，導致(zhi)焊(han)(han)接(jie)過(guo)(guo)(guo)程不穩定(ding)，在生產上極(ji)少使用；短路過(guo)(guo)(guo)渡(du)電(dian)弧間隙小(xiao)，電(dian)弧電(dian)壓(ya)較低，電(dian)弧功率比(bi)較小(xiao)，適(shi)用于(yu)薄板(ban)焊(han)(han)接(jie)；生產中應用最為廣泛的(de)是(shi)噴射過(guo)(guo)(guo)渡(du)，對于(yu)一定(ding)直(zhi)徑焊(han)(han)絲和(he)保護氣體，當焊(han)(han)接(jie)電(dian)流增大到臨界電(dian)流值時(shi)（見(jian)圖3-43）焊(han)(han)絲端(duan)頭熔(rong)化(hua)的(de)金屬被壓(ya)縮成筆尖(jian)狀，以細小(xiao)熔(rong)滴(di)從液柱尖(jian)端(duan)高速軸向射入熔(rong)池，即噴射過(guo)(guo)(guo)渡(du)，如(ru)圖3-44所示(shi)。
一、熔化極惰性氣體(ti)保護(hu)焊
熔(rong)化(hua)(hua)(hua)極(ji)惰性(xing)氣體保(bao)護焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)惰性(xing)氣體通常采(cai)用(yong)(yong)氬氣。該(gai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝已開始在許多領域中得到使(shi)用(yong)(yong)，其中經(jing)機械(xie)操作縱縫焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)應用(yong)(yong)最(zui)多。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時選擇直流反(fan)極(ji)性(xing)電(dian)源。以短路過渡和噴射過渡的(de)(de)熔(rong)滴(di)形(xing)(xing)式進(jin)行(xing)操作，其坡口尺(chi)寸和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數見(jian)表(biao)(biao)3-32和表(biao)(biao)3-33。在熔(rong)化(hua)(hua)(hua)極(ji)氬氣保(bao)護焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)基(ji)礎上加入(ru)脈沖(chong)(chong)電(dian)流即成(cheng)(cheng)(cheng)脈沖(chong)(chong)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，它(ta)不僅具有(you)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)所(suo)有(you)的(de)(de)特點，同時能控制(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸入(ru)，控制(zhi)金(jin)(jin)屬熔(rong)池(chi)，使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫正反(fan)面成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)良好，實現單面焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)雙(shuang)面成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)。表(biao)(biao)3-34為(wei)一組脈沖(chong)(chong)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)單面焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)雙(shuang)面成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)對接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數。表(biao)(biao)3-35為(wei)一組脈沖(chong)(chong)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)角焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數。在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)同樣厚度的(de)(de)材料時，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸入(ru)比非脈沖(chong)(chong)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)小，相應地(di)減少了熱(re)影響區(qu)，有(you)利(li)(li)于提(ti)高耐蝕性(xing)；同時減少了焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)應力與變形(xing)(xing)。脈沖(chong)(chong)電(dian)流的(de)(de)熱(re)循環(huan)對金(jin)(jin)屬熔(rong)池(chi)能起到攪拌作用(yong)(yong)，有(you)利(li)(li)于細化(hua)(hua)(hua)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫結(jie)晶(jing)，降低(di)產(chan)(chan)生裂(lie)紋的(de)(de)傾向。此(ci)外，這種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法可以減輕勞動強度，提(ti)高生產(chan)(chan)效率。
二、熔化(hua)極混合氣體(ti)保護(hu)焊(han)
采用混合氣(qi)體保護(hu)作為保護(hu)氣(qi)體具有下列優點：
1. 可以提高熔滴(di)過渡的穩定性；
2. 穩(wen)定陰(yin)極斑點，提高(gao)電(dian)弧(hu)燃燒的穩(wen)定性(xing)；
3. 增大電弧的(de)熱功率，改善焊縫熔深和外觀(guan)成形，使焊縫能呈圓(yuan)滑過渡，焊縫的(de)余高適中。
混合氣體是在氬氣的基礎上加體積分數為0.5％～1.0％的氧或加體積分數1％～5％的二氧化碳作為保護氣體。這時，焊接過程比較穩定，焊絲端部呈細熔滴過渡，焊縫成形有所改善。混合氣體的組成成分對焊絲的熔滴過渡形式和焊接特性的影響，見表3-36。在生產上應用比較廣泛的是在混合氣體保護下的脈沖焊接工藝。例如，Ar＋O2混合氣體的脈沖焊，其焊接參數見表3-37；Ar＋CO2混合氣體焊的焊接參數見表3-38。奧氏體型不銹鋼(gang)的熔化極氣體保護焊一般采用細焊絲，焊絲熔化速度很快，電弧熱量集中。為了保證焊縫外表和內在質量，用手工操作焊不太可能達到這一目的，廣泛應用的是機械操作的脈沖熔化極氣體保護焊。
焊接(jie)(jie)電(dian)源(yuan)一般(ban)采用平特(te)性(xing)，為直流正接(jie)(jie)連接(jie)(jie)。采用脈沖焊時(shi)，脈沖電(dian)源(yuan)為平特(te)性(xing)，維弧電(dian)源(yuan)用平特(te)性(xing)或降特(te)性(xing)，仍為直流正極性(xing)。
脈(mo)沖熔化極氣體保護焊(han)的焊(han)接設(she)備(bei)比較(jiao)復雜，價格較(jiao)高(gao)。需要(yao)調(diao)整的焊(han)接參數較(jiao)多，焊(han)工需要(yao)進行專(zhuan)門培訓才能上崗操作(zuo)。
三、藥芯焊(han)絲電弧(hu)焊(han)
藥(yao)(yao)(yao)芯(xin)(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)按(an)結(jie)構分為(wei)有(you)(you)縫焊(han)(han)(han)絲(si)(si)（有(you)(you)多種截面形(xing)式）和無(wu)縫焊(han)(han)(han)絲(si)(si)（可鍍銅）。藥(yao)(yao)(yao)芯(xin)(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)按(an)填(tian)料來又(you)分有(you)(you)藥(yao)(yao)(yao)粉(fen)型（有(you)(you)造渣劑(ji)）和金屬(shu)(shu)粉(fen)劑(ji)型（無(wu)造渣劑(ji)）。藥(yao)(yao)(yao)芯(xin)(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)電(dian)弧焊(han)(han)(han)是(shi)依靠藥(yao)(yao)(yao)芯(xin)(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)時(shi)，反應(ying)形(xing)成的熔(rong)(rong)渣和氣(qi)(qi)體(ti)(ti)聯合自(zi)行保護(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)區進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)的方(fang)(fang)法(fa)(fa)，也有(you)(you)加外(wai)加保護(hu)(hu)(hu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的。它與(yu)(yu)普通熔(rong)(rong)化(hua)(hua)極(ji)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)電(dian)弧焊(han)(han)(han)一(yi)(yi)樣，是(shi)以熔(rong)(rong)化(hua)(hua)的藥(yao)(yao)(yao)芯(xin)(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)一(yi)(yi)個(ge)電(dian)極(ji)，母(mu)材金屬(shu)(shu)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)另一(yi)(yi)個(ge)電(dian)極(ji)，在(zai)(zai)兩(liang)極(ji)間(jian)燃燒電(dian)弧進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)奧氏體(ti)(ti)型不銹(xiu)鋼時(shi)，通常外(wai)加保護(hu)(hu)(hu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)來保護(hu)(hu)(hu)藥(yao)(yao)(yao)芯(xin)(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)、熔(rong)(rong)池和母(mu)材金屬(shu)(shu)。與(yu)(yu)普通熔(rong)(rong)化(hua)(hua)極(ji)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)保護(hu)(hu)(hu)焊(han)(han)(han)的主要區別在(zai)(zai)于不用實(shi)(shi)芯(xin)(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)而用內部裝有(you)(you)焊(han)(han)(han)劑(ji)混(hun)合物(wu)的藥(yao)(yao)(yao)芯(xin)(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，在(zai)(zai)保護(hu)(hu)(hu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)氣(qi)(qi)氛中，在(zai)(zai)電(dian)弧熱的作(zuo)(zuo)(zuo)用下，熔(rong)(rong)化(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai)的焊(han)(han)(han)劑(ji)材料、焊(han)(han)(han)絲(si)(si)金屬(shu)(shu)、母(mu)材金屬(shu)(shu)相互之間(jian)發生冶金作(zuo)(zuo)(zuo)用，同(tong)時(shi)形(xing)成一(yi)(yi)層較薄(bo)的液態(tai)熔(rong)(rong)渣包(bao)覆熔(rong)(rong)滴并覆蓋(gai)熔(rong)(rong)池，對熔(rong)(rong)池金屬(shu)(shu)形(xing)成又(you)一(yi)(yi)層保護(hu)(hu)(hu)。實(shi)(shi)質上這種焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)(fang)法(fa)(fa)是(shi)一(yi)(yi)種氣(qi)(qi)渣聯合保護(hu)(hu)(hu)的方(fang)(fang)法(fa)(fa)，如圖3-45所示。
不銹鋼藥芯焊絲氣體保護焊焊接方法分藥芯焊絲電弧焊（FCAW）和氣體保護焊。氣體保護形式：有自保護、CO2氣體保護和混合氣體保護（75～85％Ar＋CO2），施焊時采用直流反接電流；惰性氣體電弧焊（GTAW）氣體保護為100％Ar，施焊時采用直流正接電流。
藥芯焊(han)絲氣體保護焊(han)綜(zong)合(he)了(le)焊(han)條電弧焊(han)和熔化極氣體保護焊(han)的優點(dian)。其特點(dian)如下：
1. 熔敷(fu)速度快
（熔敷速(su)度(du)是指單位時(shi)間熔敷到(dao)焊(han)(han)(han)縫中金屬(shu)(shu)量(liang)）藥芯(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)與藥皮(pi)焊(han)(han)(han)條相比(bi)(bi)(bi)，可使用的(de)電(dian)流(liu)大，電(dian)流(liu)密(mi)度(du)更大，而且(qie)其(qi)填充(chong)系數(shu)（同一(yi)段焊(han)(han)(han)絲(si)中藥粉重(zhong)(zhong)量(liang)與金屬(shu)(shu)重(zhong)(zhong)量(liang)的(de)百分(fen)(fen)比(bi)(bi)(bi)即質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)％）小(xiao)于焊(han)(han)(han)條藥皮(pi)涂料系數(shu)（有藥皮(pi)的(de)同一(yi)段焊(han)(han)(han)條上焊(han)(han)(han)條藥皮(pi)重(zhong)(zhong)量(liang)與焊(han)(han)(han)芯(xin)重(zhong)(zhong)量(liang)的(de)百分(fen)(fen)比(bi)(bi)(bi)即質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)％），因此藥芯(xin)焊(han)(han)(han)絲(si)的(de)熔敷速(su)度(du)明顯大于藥皮(pi)焊(han)(han)(han)條。
2. 操作系數(shu)
（指(zhi)包括燃弧時間(jian)(jian)的實際焊接時間(jian)(jian)與(yu)總工時的時間(jian)(jian)之比(bi)）比(bi)較，藥(yao)芯焊絲(si)與(yu)藥(yao)皮焊條(tiao)相比(bi)，由于(yu)省(sheng)去了更(geng)換焊條(tiao)的時間(jian)(jian)，因此操(cao)作(zuo)(zuo)系數(shu)(shu)明顯提高；與(yu)實芯焊絲(si)相比(bi)，由于(yu)需要(yao)清渣工作(zuo)(zuo)，所以操(cao)作(zuo)(zuo)系數(shu)(shu)略低(di)于(yu)實芯焊絲(si)。
3. 材(cai)料系數
（指材料在焊(han)件上實際(ji)熔敷金屬量與所用材料質量之比(bi)）比(bi)較，藥(yao)芯焊(han)絲(si)的材料效率約為78％～85％，實芯焊(han)絲(si)材料效率高(gao)達90％，埋弧焊(han)的材料效率約為40％～55％，藥(yao)皮焊(han)條大約65％～70％。
4. 減少填充(chong)金屬比較
由(you)于藥芯焊絲(si)熔深(shen)較(jiao)大(da)(da)，而且焊絲(si)易于深(shen)入(ru)坡(po)口(kou)底部，所以允許采用(yong)較(jiao)大(da)(da)的坡(po)口(kou)鈍邊和較(jiao)小的坡(po)口(kou)角度，減少了(le)填(tian)充到(dao)焊縫金屬(shu)的數量(liang)。
藥(yao)(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲與實芯(xin)焊(han)(han)絲相比，其優(you)越(yue)之(zhi)處主要表現在(zai)芯(xin)部(bu)焊(han)(han)藥(yao)(yao)的(de)作(zuo)用，由(you)于藥(yao)(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲的(de)芯(xin)部(bu)加有穩(wen)弧(hu)(hu)劑(ji)、造渣劑(ji)和合金(jin)(jin)(jin)劑(ji)，從(cong)而使(shi)電(dian)弧(hu)(hu)燃燒穩(wen)定，熔(rong)滴過渡(du)平穩(wen)，克服了實芯(xin)焊(han)(han)絲在(zai)施(shi)焊(han)(han)過程中的(de)飛(fei)濺(jian)大、表面(mian)成(cheng)形差等缺(que)陷；并能提高(gao)全位置(zhi)焊(han)(han)接，有適應性(xing)。另(ling)外，由(you)于藥(yao)(yao)芯(xin)焊(han)(han)絲可(ke)通過金(jin)(jin)(jin)屬管坯和藥(yao)(yao)芯(xin)兩(liang)種途徑過渡(du)合金(jin)(jin)(jin)元素，有助(zhu)于合金(jin)(jin)(jin)元素的(de)調整(zheng)，使(shi)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬力學性(xing)能特(te)別(bie)是(shi)沖擊性(xing)能得(de)到(dao)提高(gao)，并且(qie)也使(shi)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬耐蝕性(xing)得(de)到(dao)提高(gao)。
藥芯焊絲氣體保護焊焊接奧氏體型不銹鋼時，可采用機械化焊接，但通常使用廣泛的仍是手工操作焊接方法。焊接設備選用普通的CO2氣體保護設備即可。氣體可選擇用CO2氣體；也可用CO2＋Ar混合氣體，但氬氣比例超過80％時，反而會使焊縫中形成氣孔。
藥芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)斷(duan)面(mian)結構有不同(tong)形(xing)式，如圖2-1所示。“O”形(xing)斷(duan)面(mian)藥芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)由于(yu)焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)內(nei)部(bu)的(de)焊(han)(han)劑不導(dao)電(dian)(dian)，電(dian)(dian)弧(hu)易沿鋼皮旋(xuan)轉：當直徑較(jiao)大時(shi)，電(dian)(dian)弧(hu)穩定(ding)性較(jiao)差，飛濺增(zeng)大，焊(han)(han)縫成(cheng)分可能出現(xian)不夠均勻(yun)的(de)現(xian)象。其直徑2.4mm的(de)藥芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)在(zai)生產上得到應用。折疊式焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)因管(guan)坯在(zai)整個斷(duan)面(mian)上分布比較(jiao)均勻(yun)，藥芯(xin)焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)內(nei)部(bu)亦能導(dao)電(dian)(dian)，所以(yi)電(dian)(dian)弧(hu)燃(ran)燒(shao)穩定(ding)，焊(han)(han)絲(si)(si)(si)(si)熔(rong)化均勻(yun)，冶金(jin)反應充分，容易獲得優(you)質的(de)焊(han)(han)縫。直徑大于(yu)2.4mm時(shi)，更顯出這(zhe)些優(you)勢(shi)。
藥芯焊絲氣體保護焊的焊接參數主要有焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度和保護氣體流量等。當其他條件不變時，焊接電流與送絲速度成正比；焊接電流變化時，電弧電壓要相應的變化；采用純CO2氣體保護焊時，通常采用長弧法焊接，焊接電流調節范圍廣，可達200～700A，電弧電壓為25～35V。焊絲伸出長度太長會使電弧不穩定，飛濺過大；焊絲伸出長度過短，會造成過多的飛濺物堵塞噴嘴，使氣體保護不好，焊縫中易產生氣孔。通常焊絲伸出長度在19～38mm范圍內。平焊位置時焊槍前進方向與焊件之間的傾角為2°～15°；焊接角焊縫時為40°～50°。如果角度太大，會降低氣體保護效果。下面介紹一組用E308LT藥芯焊絲焊接奧氏體型不銹鋼的焊接參數，見表3-39。
