
【化】 heliarc welding; helium arc welding
氦弧焊(Helium Arc Welding)是气体保护焊的一种特殊形式,其核心原理是利用氩气或氦气作为保护介质,在惰性气体环境中通过电弧产生高温实现金属连接。根据中国机械工程学会《焊接技术术语标准》(GB/T 3375-2020),该工艺属于非熔化极惰性气体保护焊(TIG)的衍生技术,主要区别在于采用高纯度氦气替代常规氩气作为保护气体。
美国焊接学会(AWS)在《焊接手册》中指出,氦弧焊具有两大显著特性:
在航天工业领域,NASA技术报告显示该工艺已成功应用于航天器燃料贮箱焊接,其单道焊接厚度可达12.7mm,较传统方法提升3倍。德国DIN 1910标准同时强调,操作时需配合水冷焊枪系统以应对更高的热输入,环境氦气浓度必须控制在安全阈值(<23%)以下防止缺氧风险。
英国焊接研究所(TWI)的对比实验数据表明,氦弧焊的焊接速度可达氩弧焊的2-3倍,但气体消耗量增加约60%,建议用于航空航天、核电设备等对焊接质量要求严苛的领域。
氦弧焊是一种气体保护焊接技术,其核心定义和特点可归纳如下:
定义与基本原理
氦弧焊属于钨极惰性气体保护焊(TIG焊)的一种,以氦气作为保护气体,通过钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充材料(若使用),同时氦气隔绝空气,防止熔池氧化。
氦气的特性与优势
相比常用的氩气,氦气具有更高的热导率和电离能,使得电弧温度更高、能量更集中。这一特性使其适合焊接高导热材料(如铝合金、铜合金)或厚板材料,能实现更深的熔透效果。
典型工艺参数与方法
应用领域
主要用于航空航天、精密制造等领域,尤其适用于异型铝合金型材对接,如飞机结构件或高精度工业部件,可减少变形并提升焊接质量。
与氩弧焊的对比
氦弧焊成本较高,但电弧稳定性稍逊于氩弧焊,因此实际应用中常采用氦氩混合气体以平衡成本与性能。
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