④焊缝的光学金相分析。两种焊缝金属组织都是在奥氏体基体上有铁素体在其晶界及晶内析出，并呈树枝状分布，形成奥氏体和铁素体的双相组织，TIG焊缝中奥氏体组织晶粒粗大，而A-TIG焊缝金属中奥氏体组织细小均匀。这是因为在进行A-TIG焊时，由于焊接电弧能量集中，采用较小的焊接线能量即可获得完整的焊缝。而采用TIG焊焊透同样厚度的试板，需要进行多层多道焊，每一后道焊缝焊接时，都会使前面焊道的焊缝不同程度的历经高温热过程，使得焊缝金属中奥氏体组织因焊接线能量大，高温停留时间长而变得粗大，进而影响到焊缝金属的力学性能，使其焊缝的综合力学性能相对于A-TIG焊缝有所下降。
⑤ 焊缝中铁素体含量。两种焊接方法18-8奥氏体不锈钢焊接焊缝中的铁素体含量列入表3-50中。可以看到，A-TIG焊和常规TIG焊焊缝的铁素体含量基本相同。

（3）熔化极气体保护焊钨极氩弧焊虽然能获得优良的焊接质量，但由于受到钨极许用电流的限制，焊接电流不能太大。一般钨极氩弧焊进行对接接头焊接时，板厚小于4mm可以焊透，超过此厚度的焊件不但需要开坡口，有时还需预热才能施焊。所以钨极氩弧焊焊接中、厚板时，生产效率低，劳动条件差，焊接变形大，且影响焊接接头抗腐蚀性能，不能满足生产的需求。
熔化极气体保护焊用焊丝作为电极，焊接电流可以大大提高。由于熔深大，焊丝熔敷速度快，提高了劳动生产率。对于中、厚板焊接，焊前不需要预热，改善了劳动条件，减少了焊接变形，同时还有利于提高焊接接头耐腐蚀性能。熔化极气体保护焊适用于中等和大厚板材的焊接，在生产中已得到广泛使用。
熔化极气体保护焊，是用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝和母材金属，并向焊接区输送保护气体的一种焊接方法。使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近金属免受周围空气的有害作用，通过连续送进焊丝不断熔化并过渡到熔池，参与形成焊缝金属。
熔化极气体保护焊的种类和不同焊丝形式见图3-29。
熔化极气体保护焊焊接奥氏体不锈钢时的熔滴过渡类型，有滴状过渡、短路过渡和喷射过渡3种。其中滴状过渡时，熔滴直径比焊丝直径大，飞溅较大，导致焊接过程不稳定，在生产上极少使用。短路过渡电弧间隙小，电弧电压较低，电弧功率比较小，适用于薄板焊接。生产中应用最为广泛的是喷射过渡，对于一定直径焊丝和保护气体，当焊接电流增大到临界电流值时，焊丝端部
熔化的金属被压缩成笔尖状，以细小的熔滴从液柱尖端高速轴向射入熔池，即喷射过渡。



1）熔化惰性气体保护焊。熔化惰性气体保护焊的惰性气体，通常采用氩气。该焊接工艺已开始在许多领域中得到作用，其中以机械操作的纵焊缝应用最多。焊接时选择直流反极性。熔滴过渡有短路过渡和喷射过渡两种形式，其坡口尺寸、接头形式和焊接参数，见表3-51和表3-52。

在熔化极氩气保护焊的基础上加入脉冲电流即成脉冲熔化极氩弧焊，它不仅具有熔化极氩气保护焊所有的特点，同时能控制焊接线能量，控制金属熔池，使焊缝成形良好，实现单面焊双面成形。表3-53所示为脉冲熔化极氩弧焊的单面焊双面成形对接焊缝的焊接参数。表3-54所示为脉冲熔化极氩弧焊焊接角缝的焊接参数。在焊接同样厚度的材料时，焊接线能量比非脉冲熔化极焊小，相应的减少了热影响区，有利于提高耐腐蚀性能；同时减少了焊接应力与变形。脉冲电流对金属熔池能起到搅拌作用，有利于细化焊缝金属结晶，降低产生裂纹的倾向。此外，这种焊接方
法可以减轻劳动强度，提高生产率。


2）熔化极混合气体保护焊。采用混合气体作为气体保护焊，具有下列优点：
① 可以提高熔滴过渡的稳定性。
② 稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性。
③ 增大电弧的热功率，改善焊缝形状和外观成形，使焊缝能呈圆滑过渡，焊缝的堆高适中。
混合活性气体是在氩气的基础上加入体积分数为0.5%～1%的氧或1%～5%的二氧化碳作为保护气体。这时，焊接过程比较稳定，焊丝端部呈细熔滴过渡，焊缝成形有所改善。在生产上应用比较广泛的是在混合气体保护下的脉冲焊接工艺。例如：Ar+O₂混合气体的脉冲焊，其焊接参数见表3-55；Ar+CO₂混合气体的焊接参数见表3-56。奥氏体不锈钢的熔化极气体保护一般采用细焊丝，焊丝熔化速度很快，电弧热量集中。为了保证良好的焊缝成形及优良的质量，广泛应用自动脉冲熔化极气体保护焊。
焊接电源一般采用平特性，为直流正接连接。采用脉冲焊时，脉冲电源也为平特性，维弧电源用平特性或降特性，仍为直流正极性。
3）药芯焊丝电弧焊。药芯焊丝电弧焊是依靠药芯焊丝在电弧高温下时，反应形成的熔渣和气体联合保护的焊接方法，多为外加保护气体的。它与普通熔化极气体电弧焊一样，是以熔化的药芯作为一个电极，母材金属作为另一个电极，在两极间燃烧电弧进行焊接。与普通熔化极气体保护焊的主要区别在于不用实芯焊丝而用内部装有药粉（一般类似焊条药皮）混合物的药芯焊丝。焊接时，在电弧热的作用下，熔化状态的药粉材料、焊丝金属、母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用，同时形成一层较薄的液态熔渣包敷熔滴并覆盖熔池，对熔池金属形成又一层保护。实
质上这种焊接方法是一种气渣联合保护的方法，如图3-30所示。


① 药芯焊丝气体保护焊的特点。药芯焊丝气体保护焊综合了焊条电弧焊和熔化气体保护焊的优点。
a.熔敷速度快。药芯焊丝与药皮焊条相比，可使用的电流大，电流密度更大，而且其填充系数（同一段焊丝中药粉质量与金属质量的百分比）小于焊条药皮涂料系数（有药皮的同一段焊条上焊条药皮质量与焊芯质量的百分比），因此，药芯焊丝的熔敷速度明显大于药皮焊条。
b.操作系数（指包括燃弧时间在内的实际焊接时间与总工时的时间之比）。药芯焊丝与药皮焊条相比，由于省去了更换焊条的时间，因此操作系数明显提高；与实芯焊丝相比，由于需要清查工作，所以操作系数略低于实芯焊丝。
c.材料效率（指材料在焊件上实际熔敷金属量与所用材料质量比）。药芯焊丝的材料效率约为78%～85%，实芯焊丝高达90%，埋弧焊的材料效率约为40%～55%，药皮焊条大约为65%～70%。
d.减少填充金属。由于药芯焊丝熔深较大，而且焊丝易于深入坡口底部，所以允许采用较大的坡口钝边和较小的坡口角度，减少了填充到焊缝金属的数量。
药芯焊丝与实芯焊丝相比，其优越之处主要表现在芯部焊药的作用，由于药芯焊丝的芯部加有温弧剂、造渣剂和合金剂，从而使电弧燃烧稳定，熔滴过渡平稳，克服了实芯焊丝在施焊过程中的飞溅大、表面形成差等弊病；并能提高全位置焊接的适应性。另外，由于药芯焊丝可通过金属管坯和药芯两种途径过渡合金元素，有助于合金元素的调整，同时使焊缝金属力学性能特别是冲击性能得到提高。并且也使焊缝金属耐腐蚀性得到提高。
综上所述，药芯焊丝气体保护电弧焊与熔化极气体保护焊和焊条电弧焊相比，具有独有的高效率，良好的适应性和经济性。
② 药芯焊丝气体保护焊的特点。药芯焊丝气体保护焊焊接奥氏体不锈钢时，可采用机械化焊接，但通常广泛使用的是手工操作焊接方法。焊接设备选用普通的CO₂焊接设备即可，焊接电源采用直流平特性，保护气体选用CO₂气体（不适于焊接不锈钢）；也可采用CO₂+Ar混合气体，若氩气比例过高时，反而会使焊缝中形成气孔。
药芯焊丝断面结构有不同形式。“O”形断面药芯焊丝由于焊丝内部的焊剂不导电，电弧易沿钢皮旋转。当直径较大时，电弧稳定性较差，飞溅增大，焊缝金属成分可能出现不够均匀的现象。直径为2.4mm的药芯焊丝在生产上已得到广泛应用。折叠式焊丝因管坯在整个断面上分布比较均匀，药芯焊丝内部亦能导电，所以电弧燃烧稳定，焊丝熔化均匀，冶金反应充分，容易获得优质的焊缝。直径大于2.4mm时，应用药芯焊丝，更显出这些优势。
药芯焊丝气体保护焊的焊接参数主要有焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度和保护气体流量等。当其他条件不变时，焊接电流与送丝程度成正比；焊接电流变化时，电弧电压要相应的变化；采用纯CO₂气体保护时，通常采用长弧法焊接，焊接电流调节范围，可达200～700A，电弧电压为25～35V，焊丝伸出长度太长会使电弧不稳定，飞溅过大；焊丝伸出长度过短，会造成过多的飞溅物堵塞喷嘴，使气体保护不好，焊缝中易产生气孔。太长焊丝生伸出长度在19～38mm范围内。平焊位置时焊枪前进方向与焊件法线之间的倾角围殴2°～15°；焊接角焊缝时为40°～50°。如果角度太大，会减低气体保护效果。YA002-2药芯焊丝焊接奥氏体不锈钢的焊接参数，见表3-57。