氣體保護焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊，簡稱氣電焊。根據(jù)氣電焊的電極熔化與否，分成熔化極氣電焊和非熔化極氣電焊兩種。熔化極氣電焊，以焊絲作為電極，在施焊過程中，電極又作為填充金屬熔入熔池形成焊縫金屬；非熔化極氣電焊，用純鎢或活化鎢作為電極，施焊過程中電極不熔化，添加填充焊絲或不加焊絲形成焊縫金屬。氣電焊的外加氣體，按其化學(xué)活潑性不同，又分惰性氣體（如Ar、He或Ar＋He）保護焊和活性氣體（如CO2、Ar＋O2、Ar＋H2）保護焊。通常焊接奧氏體型不銹鋼以氬氣保護焊為主，其焊接方法分類見圖3-31所示。
提高焊接生產(chǎn)效率主要包括兩個方面：一是以提高焊接材料的熔化速度為目的高熔敷率焊接，即要求在單位時間內(nèi)熔化更多的焊接材料，主要用于厚板焊接，熔敷速率可達30kg／h；二是以提高焊接速度為目的的高速焊接，它的基本出發(fā)點是在提高焊接電流的同時提高焊接速度，以維持焊接熱輸入大體上保持不變，主要用于薄板的焊接，最常見的焊接速度為普通CO2焊的3～8倍。
從目前研究和應(yīng)用情況看，提高焊接熔敷率和焊接速度有以下途徑：
1. 利用保護氣體的不同匹配使焊絲熔化速度大幅提高，從而提高焊接熔敷率，如TIME焊和LINFAST焊等。
2. 采用復(fù)合多熱源提高焊接效率，如多絲氣體保護焊和激光復(fù)合焊等。
3. 利用活性元素獨特作用提高電弧熔深能力，減少焊縫截面尺寸，提高焊接效率，如A-TIG工藝和A-LASERA 工藝等。
4. 采用焊接電源的特殊輸出波形提高焊接速度，如Lincoln公司的RapidArc 焊接速度可達2.5m/min。
目前，國際上對高效MAG焊的定義為：按DVS-No．0909-1制定的標(biāo)準(zhǔn)，即對于直徑1.2mm的焊絲，送絲速度超過15m／min，或熔敷率大于8kg／h的MAG焊稱為高效MAG焊。
介紹幾種高效氣體保護焊的方法：
一、TIME 焊接技術(shù)
TIME焊接工藝（transfer ionized molten energy process）是1980年研究成功的，它屬于MAG焊范疇的方法。但與普通MAG不同的是：其一，保護氣體（體積分?jǐn)?shù)）為Ar（65％）＋He（26.5％）＋CO2（8％）＋O2（0.5％）；其二，采用較大的焊絲伸出長度。采用此保護氣體成分在高送絲速度下可以實現(xiàn)穩(wěn)定焊接，突破了傳統(tǒng)MAG焊電流極限。
TIME焊與傳統(tǒng)MAG焊比較：傳統(tǒng)MAG焊選用保護氣體為Ar、CO2、O2；焊絲伸出長度為10～15mm，送絲速度為2～16m／min，焊絲直徑1.2mm，許用最大電流400A，最高送絲速度16m／min，最大熔敷率144g／min。TIME焊選用保護氣體（體積分?jǐn)?shù)）為Ar（65％）＋He（26.5％）＋CO2（8％）＋O2（0.5％），焊絲伸出長度為20～35mm，送絲速度為2～50m／min，焊絲直徑為1.2mm，許用最大電流700A，最高送絲速度50m／min，最大熔敷率450g／min。
TIME焊工藝與傳統(tǒng)MAG焊工藝比較，具有明顯的優(yōu)點：
1. 大幅度地提高了焊絲熔敷率。
2. 改善熔敷金屬和焊接接頭的質(zhì)量；這是熔滴在良好保護氣體內(nèi)進行短距離、挺直性好的射流過渡，所以熔敷金屬不受空氣侵害和其他污染。
3. 焊接工藝性能好，由于熔滴能進行短距離、挺直性好的射流過渡，故不受重力的影響可以進行全位置焊接。
4. 焊縫平滑美觀，余高小，飛濺小。
二、高效MAG焊焊接材料
目前提高熔敷效率的手段中，應(yīng)用最為廣泛的是采用藥芯焊絲代替實芯焊絲進行焊接。采用金屬粉芯焊絲比實芯焊絲的熔敷效率提高50％以上，調(diào)整保護氣體的成分可以大幅度地提高焊絲的熔敷效率。
這兩種焊絲進行比較：
實芯焊絲適用的直徑為1.0～1.2mm，過細的焊絲不能適應(yīng)高速送絲；而直徑大于1.2mm的焊絲即使在大電流下也不易產(chǎn)生穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)電弧過渡。
藥芯焊絲可以采用直徑為1.2～1.6mm，金屬粉芯和造渣型藥芯焊絲均可以用高焊接參數(shù)實現(xiàn)高效MAG焊。尤其是金屬藥芯焊絲，由于金屬的填充率高達45％，所以采用直徑1.6mm的金屬粉芯焊絲，以電流380A電壓38V的焊接參數(shù)焊接時，其熔敷速率高達9.6kg/h。金屬粉芯焊絲熔滴過渡相似于實芯焊絲。藥芯焊絲可以常規(guī)噴射過渡和高速短路過渡形式進行焊接，但不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電弧過渡。
三、多絲熔化極氣體保護焊焊接技術(shù)
目前，多絲氣保護焊接方法主要有Tandem焊、雙絲（多絲）氣保護焊、雙絲氣電焊和三絲氣保護焊等方法。
1. Tandem焊接技術(shù)
將兩根焊絲按一定的角度在一個特別設(shè)計的焊槍里，兩根焊絲分別經(jīng)互相絕緣的導(dǎo)電嘴由各自的電源供電，所有的參數(shù)都可以彼此獨立，這樣可以靈活控制電弧。可以采用直流電流和脈沖電流的電弧類型。
Tandem焊的工藝特點：
a. 提高焊接速度2～3倍，兩根焊絲總電流大幅度地增加，而且雙電弧之間互相加熱，產(chǎn)生了強烈的熱效應(yīng)，提高了焊絲熔化速度和熔敷率；
b. 增加熔深，兩根焊絲一前一后，熔池加長，面積增大，母材暴露在熔池下的時間比單絲焊要長，母材得到充分的熔化，因而不會出現(xiàn)咬邊和潤濕不良的現(xiàn)象，在厚板焊接的情況下，顯著增加了熔深；
c. 提高了焊縫的韌性；
d. 降低了焊縫氣孔敏感性，因為熔池面積增大，氣體的析出時間變長，加上雙電弧的作用增加了攪拌熔池的頻率，這樣就使得滲透到液態(tài)金屬中的氣體在金屬冷卻之前浮出熔池，顯著減少焊縫中的氣孔現(xiàn)象；
e. 電弧穩(wěn)定，熔滴過渡容易控制
Tandem 雙絲氣體保護焊是一種高效、高速、適應(yīng)性強和節(jié)能的焊接方法。和普通的氣保護焊相比，其焊接效率提高3～6倍，焊接速度提高2～3倍。該工藝可以焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和鋁等金屬材料，廣泛應(yīng)用于造船、汽車、管道、壓力容器、機車車輛和機械工程等行業(yè)。由于具有很高的焊接速度，所以這種焊接一般要通過機器人或自動焊實現(xiàn)。
2. 雙絲（或多絲）氣體保護焊
主要有雙絲串聯(lián)MAG高速焊接、雙絲氣體保護焊加單熱填絲的三絲焊接和三絲熔化極氣體保護焊接3種形式。
