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(wu)極氬弧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(hua)極氣體保(bao)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)(rong)(rong)化極氣體(ti)保護焊，是用(yong)可熔(rong)(rong)(rong)(rong)化的(de)焊絲與被(bei)焊工件(jian)之間的(de)電弧作為熱源來熔(rong)(rong)(rong)(rong)化焊絲和母材金屬(shu)，并(bing)向焊接區(qu)輸(shu)送保護氣體(ti)。保護氣體(ti)能使電弧、熔(rong)(rong)(rong)(rong)化的(de)焊絲、熔(rong)(rong)(rong)(rong)池(chi)及(ji)附近金屬(shu)免受周圍(wei)空氣的(de)有害(hai)作用(yong)。通過(guo)連續(xu)送進(jin)焊絲不斷熔(rong)(rong)(rong)(rong)化并(bing)過(guo)渡到熔(rong)(rong)(rong)(rong)池(chi)，最(zui)后形成(cheng)焊縫金屬(shu)。
奧氏體不銹鋼(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。
熔化極(ji)氣體保護焊(han)焊(han)接奧氏體型不銹鋼(gang)時(shi)的熔滴(di)過渡(du)(du)(du)(du)類型有滴(di)狀過渡(du)(du)(du)(du)、短路過渡(du)(du)(du)(du)和噴射過渡(du)(du)(du)(du)三(san)種。其(qi)中(zhong)，滴(di)狀過渡(du)(du)(du)(du)時(shi)，熔滴(di)直徑(jing)比焊(han)絲(si)直徑(jing)大，飛濺較(jiao)大，導致焊(han)接過程不穩定，在生產上極(ji)少使用；短路過渡(du)(du)(du)(du)電(dian)弧間隙小，電(dian)弧電(dian)壓(ya)較(jiao)低，電(dian)弧功率比較(jiao)小，適(shi)用于薄(bo)板焊(han)接；生產中(zhong)應用最為廣(guang)泛的是噴射過渡(du)(du)(du)(du)，對于一(yi)定直徑(jing)焊(han)絲(si)和保護氣體，當焊(han)接電(dian)流增(zeng)大到臨界(jie)電(dian)流值(zhi)時(shi)（見圖3-43）焊(han)絲(si)端(duan)(duan)頭熔化的金(jin)屬被壓(ya)縮成筆尖(jian)狀，以細小熔滴(di)從(cong)液柱尖(jian)端(duan)(duan)高(gao)速(su)軸向射入(ru)熔池，即噴射過渡(du)(du)(du)(du)，如圖3-44所示。
一、熔化極惰性氣體保護焊
熔(rong)(rong)化極惰性(xing)氣體保(bao)(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)惰性(xing)氣體通常采用氬(ya)(ya)氣。該焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)工藝(yi)已開始在許多領域中(zhong)得到(dao)使(shi)用，其(qi)中(zhong)經機械(xie)操作(zuo)縱縫(feng)(feng)(feng)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)應(ying)用最多。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi)選擇直流反極性(xing)電源。以(yi)(yi)短路過(guo)渡和(he)(he)噴射過(guo)渡的(de)熔(rong)(rong)滴形式進行操作(zuo)，其(qi)坡口尺寸和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)參數見表(biao)3-32和(he)(he)表(biao)3-33。在熔(rong)(rong)化極氬(ya)(ya)氣保(bao)(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)基礎上加入脈沖(chong)(chong)電流即(ji)成(cheng)脈沖(chong)(chong)熔(rong)(rong)化極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)，它不僅具有(you)熔(rong)(rong)化極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)所有(you)的(de)特點(dian)，同(tong)時(shi)能控(kong)制(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸入，控(kong)制(zhi)金屬熔(rong)(rong)池(chi)(chi)，使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)正(zheng)反面(mian)成(cheng)形良(liang)好，實現單(dan)面(mian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)雙面(mian)成(cheng)形。表(biao)3-34為一組脈沖(chong)(chong)熔(rong)(rong)化極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)單(dan)面(mian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)雙面(mian)成(cheng)形對(dui)(dui)接(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)參數。表(biao)3-35為一組脈沖(chong)(chong)熔(rong)(rong)化極氬(ya)(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)角焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)參數。在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)同(tong)樣厚度的(de)材(cai)料時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸入比非(fei)脈沖(chong)(chong)熔(rong)(rong)化焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)小，相應(ying)地減(jian)少(shao)了熱(re)影響區(qu)，有(you)利于(yu)提高耐蝕性(xing)；同(tong)時(shi)減(jian)少(shao)了焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)應(ying)力與變形。脈沖(chong)(chong)電流的(de)熱(re)循環對(dui)(dui)金屬熔(rong)(rong)池(chi)(chi)能起到(dao)攪拌作(zuo)用，有(you)利于(yu)細化焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)結晶，降低(di)產生裂紋的(de)傾向。此外，這(zhe)種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方法可以(yi)(yi)減(jian)輕勞動強度，提高生產效率(lv)。
二(er)、熔化(hua)極混合氣體保護焊
采用混合氣(qi)(qi)體保(bao)護作為保(bao)護氣(qi)(qi)體具有(you)下列(lie)優點：
1. 可(ke)以提高熔滴過渡(du)的穩定性；
2. 穩(wen)定陰(yin)極斑點，提高(gao)電(dian)弧燃燒的穩(wen)定性；
3. 增大電(dian)弧的熱功率，改善(shan)焊(han)縫(feng)熔深和(he)外(wai)觀成形，使焊(han)縫(feng)能呈圓滑過渡(du)，焊(han)縫(feng)的余高適(shi)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)電源一(yi)般采用(yong)平(ping)特(te)性(xing)(xing)，為(wei)直(zhi)流正(zheng)接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)。采用(yong)脈沖焊時，脈沖電源為(wei)平(ping)特(te)性(xing)(xing)，維弧電源用(yong)平(ping)特(te)性(xing)(xing)或降特(te)性(xing)(xing)，仍為(wei)直(zhi)流正(zheng)極性(xing)(xing)。
脈沖熔(rong)化極(ji)氣體保護焊的焊接設備比較復雜，價(jia)格較高。需要(yao)調整的焊接參數較多，焊工需要(yao)進行專門培(pei)訓才能上(shang)崗操作。
三、藥(yao)芯焊(han)絲電弧(hu)焊(han)
藥(yao)芯焊(han)(han)絲(si)(si)(si)按結構分為有(you)縫焊(han)(han)絲(si)(si)(si)（有(you)多種(zhong)截面形式）和無縫焊(han)(han)絲(si)(si)(si)（可鍍銅）。藥(yao)芯焊(han)(han)絲(si)(si)(si)按填料(liao)來又分有(you)藥(yao)粉型(xing)（有(you)造渣(zha)劑(ji)(ji)(ji)）和金(jin)屬(shu)粉劑(ji)(ji)(ji)型(xing)（無造渣(zha)劑(ji)(ji)(ji)）。藥(yao)芯焊(han)(han)絲(si)(si)(si)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)是(shi)依靠(kao)藥(yao)芯焊(han)(han)絲(si)(si)(si)在(zai)高溫時，反應形成(cheng)的(de)(de)熔(rong)(rong)渣(zha)和氣(qi)(qi)體(ti)聯(lian)合自行(xing)保(bao)護焊(han)(han)接(jie)區進行(xing)焊(han)(han)接(jie)的(de)(de)方(fang)法，也有(you)加外加保(bao)護氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)。它與普通熔(rong)(rong)化極氣(qi)(qi)體(ti)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)一樣，是(shi)以(yi)熔(rong)(rong)化的(de)(de)藥(yao)芯焊(han)(han)絲(si)(si)(si)作(zuo)為一個(ge)電(dian)極，母材金(jin)屬(shu)作(zuo)為另(ling)一個(ge)電(dian)極，在(zai)兩(liang)極間燃燒(shao)電(dian)弧(hu)進行(xing)焊(han)(han)接(jie)。焊(han)(han)接(jie)奧(ao)氏(shi)體(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹鋼時，通常外加保(bao)護氣(qi)(qi)體(ti)來保(bao)護藥(yao)芯焊(han)(han)絲(si)(si)(si)、熔(rong)(rong)池和母材金(jin)屬(shu)。與普通熔(rong)(rong)化極氣(qi)(qi)體(ti)保(bao)護焊(han)(han)的(de)(de)主要區別(bie)在(zai)于(yu)不(bu)(bu)用實(shi)芯焊(han)(han)絲(si)(si)(si)而(er)用內部裝有(you)焊(han)(han)劑(ji)(ji)(ji)混合物的(de)(de)藥(yao)芯焊(han)(han)絲(si)(si)(si)。焊(han)(han)接(jie)時，在(zai)保(bao)護氣(qi)(qi)體(ti)氣(qi)(qi)氛中(zhong)，在(zai)電(dian)弧(hu)熱的(de)(de)作(zuo)用下(xia)，熔(rong)(rong)化狀態(tai)的(de)(de)焊(han)(han)劑(ji)(ji)(ji)材料(liao)、焊(han)(han)絲(si)(si)(si)金(jin)屬(shu)、母材金(jin)屬(shu)相(xiang)互之間發生(sheng)冶金(jin)作(zuo)用，同時形成(cheng)一層較薄的(de)(de)液態(tai)熔(rong)(rong)渣(zha)包覆熔(rong)(rong)滴(di)并覆蓋熔(rong)(rong)池，對熔(rong)(rong)池金(jin)屬(shu)形成(cheng)又一層保(bao)護。實(shi)質上這種(zhong)焊(han)(han)接(jie)方(fang)法是(shi)一種(zhong)氣(qi)(qi)渣(zha)聯(lian)合保(bao)護的(de)(de)方(fang)法，如(ru)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)(han)絲氣體(ti)保護(hu)焊(han)(han)綜(zong)合了(le)焊(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)和(he)熔(rong)化極氣體(ti)保護(hu)焊(han)(han)的優點(dian)。其(qi)特(te)點(dian)如下：
1. 熔敷(fu)速度(du)快
（熔(rong)(rong)敷速(su)度是(shi)指單位時間熔(rong)(rong)敷到(dao)焊(han)縫(feng)中(zhong)金(jin)屬量(liang)）藥(yao)(yao)芯(xin)焊(han)絲與藥(yao)(yao)皮焊(han)條(tiao)相比(bi)，可使用(yong)的(de)(de)(de)電流(liu)大，電流(liu)密度更大，而且其填(tian)充系數（同(tong)一段焊(han)絲中(zhong)藥(yao)(yao)粉重量(liang)與金(jin)屬重量(liang)的(de)(de)(de)百(bai)(bai)分比(bi)即質量(liang)分數％）小(xiao)于(yu)焊(han)條(tiao)藥(yao)(yao)皮涂料系數（有藥(yao)(yao)皮的(de)(de)(de)同(tong)一段焊(han)條(tiao)上焊(han)條(tiao)藥(yao)(yao)皮重量(liang)與焊(han)芯(xin)重量(liang)的(de)(de)(de)百(bai)(bai)分比(bi)即質量(liang)分數％），因(yin)此藥(yao)(yao)芯(xin)焊(han)絲的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷速(su)度明顯大于(yu)藥(yao)(yao)皮焊(han)條(tiao)。
2. 操作系數
（指包括燃弧(hu)時間的(de)(de)實際焊接時間與總工(gong)(gong)時的(de)(de)時間之比(bi)）比(bi)較，藥芯焊絲(si)與藥皮焊條相比(bi)，由于(yu)省去(qu)了(le)更(geng)換焊條的(de)(de)時間，因(yin)此操(cao)作系(xi)數明顯提(ti)高；與實芯焊絲(si)相比(bi)，由于(yu)需要清渣工(gong)(gong)作，所(suo)以操(cao)作系(xi)數略低(di)于(yu)實芯焊絲(si)。
3. 材(cai)料系數
（指材(cai)(cai)料(liao)在焊件(jian)上(shang)實際熔(rong)敷金屬量與所用材(cai)(cai)料(liao)質量之比）比較，藥芯焊絲(si)的材(cai)(cai)料(liao)效(xiao)率約為78％～85％，實芯焊絲(si)材(cai)(cai)料(liao)效(xiao)率高達90％，埋弧焊的材(cai)(cai)料(liao)效(xiao)率約為40％～55％，藥皮焊條大約65％～70％。
4. 減少(shao)填充金屬(shu)比較
由于(yu)藥芯焊絲熔深較大(da)，而且焊絲易于(yu)深入坡(po)口底(di)部(bu)，所(suo)以允許采用較大(da)的(de)坡(po)口鈍邊和較小的(de)坡(po)口角度，減少了填(tian)充到焊縫金屬(shu)的(de)數量。
藥(yao)(yao)芯焊(han)(han)絲(si)(si)與實芯焊(han)(han)絲(si)(si)相比，其優越之處主要表現在芯部焊(han)(han)藥(yao)(yao)的(de)作用，由(you)于(yu)藥(yao)(yao)芯焊(han)(han)絲(si)(si)的(de)芯部加(jia)有(you)穩(wen)弧(hu)劑(ji)、造渣劑(ji)和合金(jin)劑(ji)，從(cong)而使電弧(hu)燃燒(shao)穩(wen)定，熔滴過(guo)渡(du)平穩(wen)，克服(fu)了實芯焊(han)(han)絲(si)(si)在施(shi)焊(han)(han)過(guo)程中的(de)飛濺大、表面成形差等缺陷；并(bing)能提高(gao)全位(wei)置(zhi)焊(han)(han)接，有(you)適應性(xing)(xing)。另外，由(you)于(yu)藥(yao)(yao)芯焊(han)(han)絲(si)(si)可(ke)通(tong)過(guo)金(jin)屬(shu)(shu)管坯和藥(yao)(yao)芯兩種途徑過(guo)渡(du)合金(jin)元(yuan)素，有(you)助于(yu)合金(jin)元(yuan)素的(de)調整(zheng)，使焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)力學(xue)性(xing)(xing)能特別是(shi)沖擊性(xing)(xing)能得到提高(gao)，并(bing)且也使焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)耐蝕性(xing)(xing)得到提高(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(yao)(yao)芯焊(han)(han)(han)絲(si)(si)斷(duan)面(mian)結構有不(bu)同(tong)形(xing)式，如(ru)圖2-1所(suo)示。“O”形(xing)斷(duan)面(mian)藥(yao)(yao)芯焊(han)(han)(han)絲(si)(si)由于焊(han)(han)(han)絲(si)(si)內(nei)部(bu)的(de)(de)焊(han)(han)(han)劑不(bu)導(dao)電(dian)，電(dian)弧(hu)易沿(yan)鋼皮旋轉：當直徑(jing)較(jiao)大時(shi)，電(dian)弧(hu)穩定性較(jiao)差，飛(fei)濺增大，焊(han)(han)(han)縫成分(fen)可能出現(xian)不(bu)夠(gou)均(jun)勻的(de)(de)現(xian)象(xiang)。其直徑(jing)2.4mm的(de)(de)藥(yao)(yao)芯焊(han)(han)(han)絲(si)(si)在生產上得到應(ying)用(yong)。折疊式焊(han)(han)(han)絲(si)(si)因管坯(pi)在整個斷(duan)面(mian)上分(fen)布比較(jiao)均(jun)勻，藥(yao)(yao)芯焊(han)(han)(han)絲(si)(si)內(nei)部(bu)亦能導(dao)電(dian)，所(suo)以電(dian)弧(hu)燃燒穩定，焊(han)(han)(han)絲(si)(si)熔化均(jun)勻，冶金反(fan)應(ying)充分(fen)，容易獲(huo)得優質的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫。直徑(jing)大于2.4mm時(shi)，更顯出這些優勢(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。
