混合气科普

混合气是由两种或以上气体按精确比例配制的功能性气体组合，广泛应用于焊接保护、半导体制造、医疗诊断（如氦氧潜水气、CT机液氦）、环保检漏（氦氮混合气）等领域。其核心价值在于——通过调控组分比例，实现单一气体无法达成的工艺稳定性、安全性或反应效率。例如，氩气中加入少量二氧化碳可提升焊缝熔深；氦气混入氧气能降低潜水员氮醉风险。

今天着重讲焊接混合气。

1、Ar+He 氩气的优点是电弧燃烧非常稳定、飞溅极小。氦气的优点是电弧温度高、母材金属热输入大、焊接速度快。 以氩气为基体，加入一定数量的氦气即可获得两者所具有的优点。 焊接大厚度铝及铝合金时，采用Ar+He混合气体可改善焊缝熔深、减少气孔和提高生产率。板厚10~20mm时入体积分数为50％的He；板厚大于20mm后，则加入体积分数为75％~90％的He。 焊接铜及铜合金时，Ar+He混合气体可以改善焊缝的润湿性，提高焊缝质量。He占的比例一般为50％~75%(体积分数)。 

2、Ar+H2 在氩气中加入H2可以提高电弧温度，增加母材金属的热输入。如用TIG电弧或等离子弧焊接不锈钢时，为了提高焊接速度常在氩气中加入体积分数为4％～8%H2。 利用Ar+H2混合气体的还原性，可用来焊接镍及其合金，以抑制和消除镍焊缝中的CO气孔。但加入的H2含量（体积分数)必须低于6％，否则会导致产生氢气孔。

3、Ar+N2 在Ar中加入N2后，电弧的温度比纯氩高，主要用于焊接铜及铜合金，这种混合气体与Ar+He混合气体相比较，优点是N2来源多，价格便宜。缺点是焊接时有飞溅，并且焊缝表面较粗糙，焊接过程中还伴有一定的烟雾。 

4、Ar+O2 混合气体有两种类型：一种含O2量(体积分数)较低，为1％~5％，用于焊接不锈钢；另一种含O2量(体积分数)较高，可达20％以上，用于焊接低碳钢及低合金结构钢。 在纯氩中加入体积分数为1％的O2用来焊接不锈钢时，可以克服纯氩焊接不锈钢时电弧阴极斑点不稳定的现象(阴极飘移)。 阴极飘移：电弧本身具有跳跃性和粘着性，对于黑色金属，因为他们表面的氧化膜没有镁铝等合金的致密，在焊接的过程中，电弧总是寻找金属微观表面上的氧化物点聚集，由于电弧的跳跃性和粘着性，导致电弧不连续，也就会产生电弧偏移，也就是阴极漂移，从而导致电弧的不稳定性。加入一定的氧，焊接时会氧化金属表面，确保焊接电弧的稳定。 

5、Ar+CO2 广泛应用于焊接碳钢及低合金结构钢，可以提高焊缝金属的冲击韧度和减小飞溅。

6、Ar+CO2+O2 三者混合可用来焊接低碳钢、低合金结构钢，对焊缝成形、接头质量、熔滴过渡和电弧稳定性都有良好效果。

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