焊接時(shí)，由熔化的焊材金屬和局部熔化的母材組成具有一定幾何形狀的液態(tài)金屬叫熔池。液態(tài)金屬會(huì)與各種氣體發(fā)生相互作用，直接影響焊縫的質(zhì)量，從而對(duì)焊件的性能產(chǎn)生影響，所以需要對(duì)焊縫熔池進(jìn)行保護(hù)。

根據(jù)各種焊接方法的不同成型原理，焊接過(guò)程中對(duì)焊縫熔池的保護(hù)一般有三種：熔渣保護(hù)、氣體保護(hù)和氣—渣聯(lián)合保護(hù)。

熔渣對(duì)焊接熔池起著機(jī)械保護(hù)作用，熔渣的比重一般輕于液體金屬，高溫下浮在液態(tài)金屬的表面，使之與空氣隔離，可避免液體金屬中合金元素的氧化燒損，防止氣相中的氫、氮、氧、硫等直接溶入。熔渣凝固后形成的熔渣殼覆蓋在焊縫表面上，可以繼續(xù)保護(hù)高溫下的焊縫金屬受空氣的有害作用。焊接方法中的埋弧焊、電渣焊就是采用這種熔渣保護(hù)熔池的機(jī)理。

焊縫區(qū)域最常見(jiàn)的氣體是氮、氫、氧三種，其中氮、氧又是空氣的主要成分，他們的存在對(duì)金屬的性能產(chǎn)生一定的影響。焊接過(guò)程中，為了避免這些氣體對(duì)焊縫的影響，選用比重比氮、氫、氧大的氣體作為保護(hù)氣體，將空氣與焊縫熔池分開(kāi)，一般選用氬氣、二氧化碳以及氬氣和二氧化碳的混合氣體作為保護(hù)氣體進(jìn)行施焊。

圖1-1是鎢極氬弧焊原理圖，從噴嘴中噴出來(lái)的惰性氣體氬氣，將焊縫熔池周邊的空氣驅(qū)逐開(kāi)，防止空氣及有害氣體進(jìn)入熔池，同時(shí)，惰性氣體作為保護(hù)氣體可以避免金屬被氧化。采用直流正接A-TIG焊碳素結(jié)構(gòu)鋼20g時(shí)氬氣中加一些活性二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)氣體進(jìn)行焊接，這樣除了可以節(jié)約成本，同時(shí)對(duì)焊接熔深、熔寬以及近焊縫區(qū)金屬組織有影響。采用此種氣保焊的焊接方法有二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，鎢極氬弧焊等。

焊條電弧焊中的藥皮、藥芯焊絲氣保焊中的藥心材料被加熱到220～250℃之后，將發(fā)生氧化分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，將空氣與熔池分離。同時(shí)，藥皮、藥芯中含有CaCO3、MgCO3等碳酸鹽和高價(jià)氧化物，當(dāng)被加熱到一定溫度后除了放出CO2氣體，同時(shí)形成金屬氧化物渣殼覆蓋在焊縫表面，將高溫的焊縫金屬與空氣隔離。此種焊接熔池的保護(hù)焊接采用氣—渣聯(lián)合保護(hù)。圖1-2焊條電弧焊的原理圖中可以看出氣——渣聯(lián)合保護(hù)熔池的機(jī)理。

對(duì)焊縫熔池的保護(hù)，是焊接成型中的重要內(nèi)容，探尋新的保護(hù)介質(zhì)，研究新的焊接方法是每個(gè)從事焊接作業(yè)人永恒的課題。