鎢極氬弧焊雖然能獲得優(yōu)良的焊接質(zhì)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。一般鎢極氬弧焊進(jìn)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(yù)熱才能施焊。所以鎢極氬弧焊焊接中、厚板時，生產(chǎn)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(chǎn)的需要。
熔化極氣體保護(hù)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(chǎn)率。對于中、厚板焊接，焊前不需要預(yù)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(hù)焊適用于中等和大厚度板材的焊接，在生產(chǎn)中已得到廣泛使用。
熔化極氣體保護(hù)焊，是用可熔化的焊絲與被焊工件之間的電弧作為熱源來熔化焊絲和母材金屬，并向焊接區(qū)輸送保護(hù)氣體。保護(hù)氣體能使電弧、熔化的焊絲、熔池及附近金屬免受周圍空氣的有害作用。通過連續(xù)送進(jìn)焊絲不斷熔化并過渡到熔池，最后形成焊縫金屬。
奧氏體不銹鋼熔化極氣體保護(hù)焊的種類和不同焊絲形式分類見圖3-42。
熔化極氣體保護(hù)焊焊接奧氏體型不銹鋼時的熔滴過渡類型有滴狀過渡、短路過渡和噴射過渡三種。其中，滴狀過渡時，熔滴直徑比焊絲直徑大，飛濺較大，導(dǎo)致焊接過程不穩(wěn)定，在生產(chǎn)上極少使用；短路過渡電弧間隙小，電弧電壓較低，電弧功率比較小，適用于薄板焊接；生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的是噴射過渡，對于一定直徑焊絲和保護(hù)氣體，當(dāng)焊接電流增大到臨界電流值時（見圖3-43）焊絲端頭熔化的金屬被壓縮成筆尖狀，以細(xì)小熔滴從液柱尖端高速軸向射入熔池，即噴射過渡，如圖3-44所示。
一、熔化極惰性氣體保護(hù)焊
熔化極惰性氣體保護(hù)焊的惰性氣體通常采用氬氣。該焊接工藝已開始在許多領(lǐng)域中得到使用，其中經(jīng)機(jī)械操作縱縫焊應(yīng)用最多。焊接時選擇直流反極性電源。以短路過渡和噴射過渡的熔滴形式進(jìn)行操作，其坡口尺寸和焊接參數(shù)見表3-32和表3-33。在熔化極氬氣保護(hù)焊的基礎(chǔ)上加入脈沖電流即成脈沖熔化極氬弧焊，它不僅具有熔化極氬弧焊所有的特點(diǎn)，同時能控制焊接熱輸入，控制金屬熔池，使焊縫正反面成形良好，實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形。表3-34為一組脈沖熔化極氬弧焊的單面焊雙面成形對接焊縫的焊接參數(shù)。表3-35為一組脈沖熔化極氬弧焊焊接角焊縫的焊接參數(shù)。在焊接同樣厚度的材料時，焊接熱輸入比非脈沖熔化焊小，相應(yīng)地減少了熱影響區(qū)，有利于提高耐蝕性；同時減少了焊接應(yīng)力與變形。脈沖電流的熱循環(huán)對金屬熔池能起到攪拌作用，有利于細(xì)化焊縫結(jié)晶，降低產(chǎn)生裂紋的傾向。此外，這種焊接方法可以減輕勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。
二、熔化極混合氣體保護(hù)焊
采用混合氣體保護(hù)作為保護(hù)氣體具有下列優(yōu)點(diǎn)：
1. 可以提高熔滴過渡的穩(wěn)定性；
2. 穩(wěn)定陰極斑點(diǎn)，提高電弧燃燒的穩(wěn)定性；
3. 增大電弧的熱功率，改善焊縫熔深和外觀成形，使焊縫能呈圓滑過渡，焊縫的余高適中。
混合氣體是在氬氣的基礎(chǔ)上加體積分?jǐn)?shù)為0.5％～1.0％的氧或加體積分?jǐn)?shù)1％～5％的二氧化碳作為保護(hù)氣體。這時，焊接過程比較穩(wěn)定，焊絲端部呈細(xì)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(chǎn)上應(yīng)用比較廣泛的是在混合氣體保護(hù)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(shù)見表3-37；Ar＋CO2混合氣體焊的焊接參數(shù)見表3-38。奧氏體型不銹鋼的熔化極氣體保護(hù)焊一般采用細(xì)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(nèi)在質(zhì)量，用手工操作焊不太可能達(dá)到這一目的，廣泛應(yīng)用的是機(jī)械操作的脈沖熔化極氣體保護(hù)焊。
焊接電源一般采用平特性，為直流正接連接。采用脈沖焊時，脈沖電源為平特性，維弧電源用平特性或降特性，仍為直流正極性。
脈沖熔化極氣體保護(hù)焊的焊接設(shè)備比較復(fù)雜，價格較高。需要調(diào)整的焊接參數(shù)較多，焊工需要進(jìn)行專門培訓(xùn)才能上崗操作。
三、藥芯焊絲電弧焊
藥芯焊絲按結(jié)構(gòu)分為有縫焊絲（有多種截面形式）和無縫焊絲（可鍍銅）。藥芯焊絲按填料來又分有藥粉型（有造渣劑）和金屬粉劑型（無造渣劑）。藥芯焊絲電弧焊是依靠藥芯焊絲在高溫時，反應(yīng)形成的熔渣和氣體聯(lián)合自行保護(hù)焊接區(qū)進(jìn)行焊接的方法，也有加外加保護(hù)氣體的。它與普通熔化極氣體電弧焊一樣，是以熔化的藥芯焊絲作為一個電極，母材金屬作為另一個電極，在兩極間燃燒電弧進(jìn)行焊接。焊接奧氏體型不銹鋼時，通常外加保護(hù)氣體來保護(hù)藥芯焊絲、熔池和母材金屬。與普通熔化極氣體保護(hù)焊的主要區(qū)別在于不用實(shí)芯焊絲而用內(nèi)部裝有焊劑混合物的藥芯焊絲。焊接時，在保護(hù)氣體氣氛中，在電弧熱的作用下，熔化狀態(tài)的焊劑材料、焊絲金屬、母材金屬相互之間發(fā)生冶金作用，同時形成一層較薄的液態(tài)熔渣包覆熔滴并覆蓋熔池，對熔池金屬形成又一層保護(hù)。實(shí)質(zhì)上這種焊接方法是一種氣渣聯(lián)合保護(hù)的方法，如圖3-45所示。
不銹鋼藥芯焊絲氣體保護(hù)焊焊接方法分藥芯焊絲電弧焊（FCAW）和氣體保護(hù)焊。氣體保護(hù)形式：有自保護(hù)、CO2氣體保護(hù)和混合氣體保護(hù)（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(hù)為100％Ar，施焊時采用直流正接電流。
藥芯焊絲氣體保護(hù)焊綜合了焊條電弧焊和熔化極氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)。其特點(diǎn)如下：
1. 熔敷速度快
（熔敷速度是指單位時間熔敷到焊縫中金屬量）藥芯焊絲與藥皮焊條相比，可使用的電流大，電流密度更大，而且其填充系數(shù)（同一段焊絲中藥粉重量與金屬重量的百分比即質(zhì)量分?jǐn)?shù)％）小于焊條藥皮涂料系數(shù)（有藥皮的同一段焊條上焊條藥皮重量與焊芯重量的百分比即質(zhì)量分?jǐn)?shù)％），因此藥芯焊絲的熔敷速度明顯大于藥皮焊條。
2. 操作系數(shù)
（指包括燃弧時間的實(shí)際焊接時間與總工時的時間之比）比較，藥芯焊絲與藥皮焊條相比，由于省去了更換焊條的時間，因此操作系數(shù)明顯提高；與實(shí)芯焊絲相比，由于需要清渣工作，所以操作系數(shù)略低于實(shí)芯焊絲。
3. 材料系數(shù)
（指材料在焊件上實(shí)際熔敷金屬量與所用材料質(zhì)量之比）比較，藥芯焊絲的材料效率約為78％～85％，實(shí)芯焊絲材料效率高達(dá)90％，埋弧焊的材料效率約為40％～55％，藥皮焊條大約65％～70％。
4. 減少填充金屬比較
由于藥芯焊絲熔深較大，而且焊絲易于深入坡口底部，所以允許采用較大的坡口鈍邊和較小的坡口角度，減少了填充到焊縫金屬的數(shù)量。
藥芯焊絲與實(shí)芯焊絲相比，其優(yōu)越之處主要表現(xiàn)在芯部焊藥的作用，由于藥芯焊絲的芯部加有穩(wěn)弧劑、造渣劑和合金劑，從而使電弧燃燒穩(wěn)定，熔滴過渡平穩(wěn)，克服了實(shí)芯焊絲在施焊過程中的飛濺大、表面成形差等缺陷；并能提高全位置焊接，有適應(yīng)性。另外，由于藥芯焊絲可通過金屬管坯和藥芯兩種途徑過渡合金元素，有助于合金元素的調(diào)整，使焊縫金屬力學(xué)性能特別是沖擊性能得到提高，并且也使焊縫金屬耐蝕性得到提高。
藥芯焊絲氣體保護(hù)焊焊接奧氏體型不銹鋼時，可采用機(jī)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(shè)備選用普通的CO2氣體保護(hù)設(shè)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。
藥芯焊絲斷面結(jié)構(gòu)有不同形式，如圖2-1所示。“O”形斷面藥芯焊絲由于焊絲內(nèi)部的焊劑不導(dǎo)電，電弧易沿鋼皮旋轉(zhuǎn)：當(dāng)直徑較大時，電弧穩(wěn)定性較差，飛濺增大，焊縫成分可能出現(xiàn)不夠均勻的現(xiàn)象。其直徑2.4mm的藥芯焊絲在生產(chǎn)上得到應(yīng)用。折疊式焊絲因管坯在整個斷面上分布比較均勻，藥芯焊絲內(nèi)部亦能導(dǎo)電，所以電弧燃燒穩(wěn)定，焊絲熔化均勻，冶金反應(yīng)充分，容易獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫。直徑大于2.4mm時，更顯出這些優(yōu)勢。
藥芯焊絲氣體保護(hù)焊的焊接參數(shù)主要有焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度和保護(hù)氣體流量等。當(dāng)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(yīng)的變化；采用純CO2氣體保護(hù)焊時，通常采用長弧法焊接，焊接電流調(diào)節(jié)范圍廣，可達(dá)200～700A，電弧電壓為25～35V。焊絲伸出長度太長會使電弧不穩(wěn)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(hù)不好，焊縫中易產(chǎn)生氣孔。通常焊絲伸出長度在19～38mm范圍內(nèi)。平焊位置時焊槍前進(jìn)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(hù)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(shù)，見表3-39。
