焊接时，保护气体不仅仅是焊接区域的保护介质，也是产生电弧的气体介质。因此保护气体的特性（如物理特性、化学特性等）不仅影响保护效果也影响到电弧的引燃、焊接过程的稳定以及焊缝的成形与质量。用于TIG焊的保护气体大致有三种，使用最广泛的是氩气，因此通常我们习惯把TIG焊简称氩弧焊。其次是氦（He）气，由于氦气比较稀缺，提炼困难，价格昂贵，国内用得极少。第三种是混合气体，由两种不同成分的气体按一定的配比混合后使用。

1）氩气是惰性气体，几乎不与任何金属产生化学反应，也不溶于金属中。氩气的性能见表5-9。其密度比空气大，而比热容和热导率比空气小。这些特性使氩气具有良好的保护作用，并且具有好的稳弧特性。

不同金属焊接时对氩气纯度的要求见表5-10。

表5-9 某些气体性能参数

表5-10 各种金属对氩气纯度的要求

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2）氦气也是惰性气体，从表5-9可知，氦气的电离电位很高，故焊接时引弧较困难。氦气和氩气相比较，由于其电离电位高、热导率大，在相同的焊接电流和电弧长度下，氦弧的电弧电压比氩弧高（即电弧的电场强度高），使电弧有较大的功率。氦气的冷却效果好，使得电弧能量密度大，弧柱细而集中，焊缝有较大的熔透率。

氦气的相对原子质量轻、密度小，要有效地保护焊接区域，其流量要比氩气大得多。由于价格昂贵，只在某些特殊场合下应用，如核反应堆的冷却棒、大厚度的铝合金等。

钨极氦弧焊一般用直流正接，对于铝镁及其合金的焊接也不采用交流电源。原因是电弧不稳定，阴极清理作用也不明显。由于氦弧发热量大且集中，电弧穿透力强，在电弧很短时，正接也有一定的去除氧化膜效果。直流正接氦弧焊焊接铝合金，单道焊接厚度可达12mm，正反双面焊可达20mm。与交流氩弧焊相比，熔深大、焊道窄、变形小、软化区小、金属不易过烧。对于热处理强化铝合金（如锻铝2A14），其接头的常温及低温力学性能均优于交流氩弧焊。

3）在单一气体的基础上加入一定比例的某些气体可以改变电弧形态、提高电弧能量、改善焊缝成形及力学性能、提高焊接生产率。用得较多的混合气体有以下两种配比：

①氩-氦混合气体。它的特点是电弧燃烧稳定，阴极清理作用好，具有高的电弧温度，工件热输入大，熔透深，焊接速度几乎为氩弧焊的两倍。一般混合体积比例是He75％～80％+Ar25％～20％（体积分数）。

②氩-氢混合气体。氩气中添加氢气也可提高电弧电压，从而提高电弧热功率，增加熔透，并有防止咬边、抑制CO气孔的作用。氩-氢混合气体中氢是还原性气体，该气体只限于焊接不锈钢、镍基合金和镍-铜合金。常用的比例是Ar+H₂（5％～15％）（体积分数），用它焊接厚度为1.6mm以下的不锈钢对接接头，焊接速度比纯氩快50％。H₂含量过大易出现氢气孔，焊后焊缝表面很光亮。