采用电弧焊焊接易氧化金属如铝、铝合金、高合金钢时，由于浮在焊接熔池表面起保护作用的熔渣中含有氧化物，因此不容易得到优质的焊接接头。为了保护焊缝，提高焊接质量，需要采用气体保护电弧焊。
气体保护电弧焊是利用二氧化碳、氩气等不活泼气体作为保护介质，将高温熔焊区与周围空气隔绝开来，防止空气中的活泼气体对焊缝金属产生不良影响。工业上常用的气体保护焊有氩弧焊和二氧化碳气体保护焊。
1.氩弧焊
氩弧焊是以氩气为保护气体的电弧焊。按照电极结构不同，氩弧焊可分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种。熔化极氩弧焊如图4－20（a）所示，采用由送丝轮机构连续送进的金属焊丝作为一个电极引弧，焊接时金属焊丝不断熔化滴入焊接熔池填充焊缝，成为焊缝的组成部分；非熔化极氩弧焊如图4－20（b）所示，它采用钨棒作为一个电极引弧，由于钨的熔点极高，焊接时钨棒电极不熔化，借助电弧的高热使被焊接工件材料局部融化，相互融合形成焊缝。如果焊缝较大，非熔化极氩弧焊在焊接时也可以另加填充焊丝，补充焊缝。
图4－20 氩弧焊示意图
（a）熔化极氩弧焊；（b）非熔化极氩弧焊
氩气属于惰性气体，它既不与金属起化学反应，也不溶于液态金属。在氩弧焊焊接时，氩气包围着电弧和焊接熔池，使电弧稳定地燃烧，因此热量集中，工件变形小，焊缝致密，表面无熔渣，成型美观，焊接质量高。氩弧焊适合焊接所有钢材、有色金属及其合金，但因氩气的制备费用较高，氩弧焊设备也比较复杂，目前主要用于铝、镁、钛和稀有金属材料的焊接，以及合金钢、模具钢、不锈钢的焊接。
2.二氧化碳气体保护焊
二氧化碳气体保护焊简称CO2保护焊，是利用CO2作为保护气体的一种电弧焊方法。CO2保护焊属于熔化极焊接方式，它的工作原理如图4－21所示。
与手工电弧焊相比较，CO2气体保护焊对熔池的保护效果好，焊接变形小，焊缝的质量比较理想，不需清渣，生产效率较高，既可以焊接低碳钢和低合金钢，也很适合焊接高合金钢，特别适合于焊接薄板类零件。CO2气体的价格低廉，生产成本适中。但是CO2在高温条件下可分解出氧原子，使电弧气氛具有强烈的氧化性，容易氧化烧损焊缝金属中的碳、硅、锰等有益元素和出现气孔，因此必须使用含锰、硅等脱氧元素较多的金属焊丝。此外，当使用较大电流焊接时，CO2气体保护焊的金属飞溅较严重，焊缝表面成形不够美观，需要使用直流电源。CO2气体保护焊所使用的焊接设备如图4－22所示。
图4－21 CO2气体保护焊原理
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