氩弧焊就是使用氩气作为保护气体的气体保护焊。
（一）氩弧焊的原理
它是利用从焊枪喷嘴中喷出的层流状氩气流，在电弧区域形成严密封闭的气层，使电极和填充金属及液态金属熔池与空气隔绝，以防止空气的侵入，同时利用电弧的热量，来熔化母材和填充金属，待液态金属熔池凝固后形成焊缝的一种焊接方法。
由于氩气是一种惰性气体，不与金属起化学反应，所以不会使被焊金属中的合金元素烧损，能充分保护金属熔池不被氧化。又因氩气在高温时不溶于液态金属中，所以焊缝不易引起气孔。因此引起的保护作用是有效和可靠的，通过氩弧焊焊接可获得较高质量的焊缝。
如图4-8所示为氩弧焊工作原理示意图。
图4-8 氩弧焊示意图
（a）非熔化极（钨极）氩弧焊；（b）熔化极氩弧焊
（二）氩弧焊的特点
氩弧焊与其他焊接方法相比，氩弧焊具有以下特点：
（1）明弧操作，容易控制。电弧和熔池的可见性好，焊接过程中可根据熔池情况随时调节焊接热输入，以确保焊接质量，便于实现单面焊双面成形。
（2）焊接热影响区小。电弧在保护气流压缩下热量集中，焊接速度较快，熔池较小，保护气体对焊缝具有一定的冷却作用，使焊缝热影响区狭窄，焊件焊后变形小，尤其适用于薄板焊接。
（3）氩气的保护性能好，可焊的材料范围广。可以焊接化学性质活泼和易形成高熔点氧化膜的镁、铝、钛及其合金。且没有熔渣或很少有熔渣，焊接基本上不需清渣。
（4）有利于焊接过程的机械化和自动化，特别是空间位置的机械化焊接。
（三）氩弧焊的分类
氩弧焊按照电极的不同分为非熔化极氩弧焊和熔化极氩弧焊两种。
1.钨极氩弧焊（TIG）
钨极氩弧焊采用手工操作方法，通常也称为手工钨极氩弧焊。
钨极氩弧焊是采用高熔点的钨棒作为电极，在氩气层流保护下，利用钨极与焊件之间的电弧热量来熔化加入的填充焊丝和基本金属，以形成焊缝。而钨极本身是不熔化的，只起发射电子产生和维持电弧的作用。
钨极氩弧焊有手工和自动两种操作形式，焊接时需要另外加入填充焊丝，有时也不加填充焊丝，仅将接缝处熔化后形成焊缝。为了防止钨极的熔化与烧损，所使用的焊接电流受到限制，因此电弧功率较小，熔深也受到影响，只适用于薄板和打底焊的焊接。
2.熔化极氩弧焊（MIG）
熔化极氩弧焊一般采用半自动或自动的操作方法。
熔化极氩弧焊是采用焊丝作为电极，电弧在焊丝与焊件之间燃烧，同时处于氩气层流的保护下，焊丝以一定速度连续给送，并不断熔化形成熔滴过渡到熔池中去，液态金属熔池冷却凝固后形成焊缝。其操作形式有半自动和自动两种。
熔化极氩弧焊的熔滴过渡过程，多采用射流过渡的形式。因为在氩气气氛中，所需的临界电流值较低，所以容易实现熔滴的射流过渡，与其他形式的熔滴过渡相比，具有焊接过渡过程稳定、飞溅小、熔深大及焊缝成形好等特点。此外，由于电极是焊丝，焊接电流可以增大，因此电弧功率大，可用于中厚板的焊接。
3.脉冲氩弧焊
脉冲氩弧焊又分为钨极脉冲氩弧焊和熔化极脉冲氩弧焊。
钨极脉冲氩弧焊和熔化极脉冲氩弧焊是目前推广应用及发展的一项新工艺方法。与普通氩弧焊的根本区别是采用脉冲焊接电流，脉冲氩弧焊电源的基本原理如图4-9所示。从图中可看到，它由两个电源并联组成，同时接到电极（或焊丝）与焊件上，其中Ⅰ是维弧电源，由一台普通的直流电源提供基本电流，其电流值很小。只要维持电弧稳定燃烧即可，仅对电极（或焊丝）与焊件起着预热作用。脉冲电源Ⅱ的作用是提供一个脉冲电流，用来熔化金属，在焊接时作为主要热源。
图4-9 脉冲氩弧焊电源示意图
（a）基本电流；（b）脉冲焊接电流；（c）脉冲电流
在焊接过程中，基本电流和脉冲电流相叠加，就可以得到脉冲焊接电流。由脉冲焊接电流完成的连续焊缝，实际上是由许多焊点搭接而成的。高值电流（脉冲电流）时，形成熔化焊点；低值电流（基本电流）时，焊点凝固成形。同时，通过对脉冲电流、基本电流的调节和控制，可达到对焊缝热输入量的控制，从而控制了焊缝的尺寸和质量。因此，在保证足够焊透能力的前提下，可以调节焊接线能量及焊缝高温停留时间，适合于各种可焊性较差材料的焊接，可减少裂缝倾向。还有，对各种焊接位置有较强的适应能力，适用于全位置、单面焊双面成形焊接。此外，容易克服焊缝下塌缺陷，提高抗烧穿能力，特别适合焊接很薄的板材。
（四）区别与应用
1.熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊（钨极氩弧焊）的区别
熔化极氩弧焊是焊丝做电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝，有轻微的金属飞溅。
非熔化极氩弧焊（钨极氩弧焊），在焊接过程中，钨极作为电极与熔池产生电弧，钨极是不熔化的，而焊丝是通过侧向添加后，利用电弧热量将熔化的焊丝送入熔池冷凝后形成焊缝，其过程是不经过焊接电流的，焊接过程平静，不产生飞溅，焊道成形美观。
2.应用
（1）非熔化极氩弧焊（钨极氩弧焊）可用于几乎所有金属及合金的焊接，但由于其成本较高，通常多用于焊接铝、镁、钛、铜等有色金属，以及不锈钢、耐热钢等。焊接的板材厚度范围，从生产率考虑以3mm以下为宜。对于某些黑色和有色金属的厚壁重要构件（如压力容器及管道），在根部熔透焊道焊接、全位置焊接和窄间隙焊接时，为了保证较高的焊接质量，有时也采用非熔化极氩弧焊（钨极氩弧焊）。
（2）熔化极氩弧焊的焊丝通过丝轮送进、导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接。
（3）随着熔化极氩弧焊的技术应用发展，保护气体已由单一的氩气推广至多种混合气体，如以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊（国际上简称MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体（Ar＋CO2）混合气为保护气体时，或以CO2或CO2＋O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊（国际上简称MAG焊）。
从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊，其次是自动熔化极氩弧焊。MIG焊适用于铝及铝合金、不锈钢等材料中、厚板焊接；MAG焊适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属材料的全位置焊接。
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