保护气体在焊接中的作用和特征

焊接用气体主要是指气体保护焊（二氧化碳气体保护焊、惰性气体保护焊）中所用的保护性气体和气焊、切割时用的气体，包括二氧化碳（CO₂）、氩气（Ar）、氦气（He）、氧气（O₂）、可燃气体、混合气体等。焊接时保护气体既是焊接区域的保护介质，也是产生电弧的气体介质；气焊和切割主要是依靠气体燃烧时产生的热量集中的高温火焰完成，因此气体的特性（如物理特性和化学特性等）不仅影响保护效果，也影响到电弧的引燃及焊接、切割过程的稳定性。

1． 焊接用气体的分类
根据各种气体在工作过程中的作用，焊接用气体主要分为保护气体和气焊、切割时所用的气体。
1.1  保护气体
保护气体主要包括二氧化碳（CO₂）、氩气（Ar）、氦气（He）、氧气（O₂）和氢气（H₂）。国际焊接学会指出，保护气体统一按氧化势进行分类，并确定分类指标的简单计算公式为：分类指标=O₂%+1/2CO₂%。在此公式的基础上，根据保护气体的氧化势可将保护气体分成五类。Ⅰ类为惰性气体或还原性气体，M₁类为弱氧化性气体，M₂类为中等氧化性气体，M₃和C类为强氧化性气体。保护气体各类型的氧化势指标见表1。焊接黑色金属时保护气体的分类见表2。



1.2  气焊、切割用气体
根据气体的性质，气焊、切割用气体又可以分为两类，即助燃气体（O2）和可燃气体。
可燃气体与氧气混合燃烧时，放出大量的热，形成热量集中的高温火焰（火焰中的最高温度一般可达2000～3000℃），可将金属加热和熔化。气焊、切割时常用的可燃气体是乙炔，目前推广使用的可燃气体还有丙烷、丙烯、液化石油气（以丙烷为主）、天然气（以甲烷为主）等。几种常用可燃气体的物理和化学性能见表3。


焊接用气体的特性
不同焊接或切割过程中气体的作用也有所不同，并且气体的选择还与被焊材料有关，这就需要在不同的场合选用具有某一特定物理或化学性能的气体甚至多种气体的混合。焊接和切割中常用气体的主要性质和用途见表4，不同气体在焊接过程中的特性见表5。

本文源自焊接工艺公众号。