氩气是一种无色、无味的单原子气体,氩气的密度是空气的1.4倍,是氦气的10倍。氩气是一种惰性气体,常温下不与其他物质发生化学反应,氩气在高温下不溶于液态金属,所以氩气在焊接有色金属时更能显示其优越性。可用于灯泡充气和对不锈钢、镁、铝等的电弧焊接,即“氩弧焊”。氩气是单原子气体,在高温下直接解离成正离子和电子,所以能量损耗低,电弧燃烧稳定。同时,分解的正离子体积和质量大,对阴极的冲击大,阴极破碎作用强。 氩气对电弧的冷却作用很小,所以电弧在氩气中燃烧时,热量损失小,稳定性好。
氩气对电弧的热收缩作用较小,氩弧的电位梯度和电流密度都不大,所以维持氩弧燃烧的电压较低,一般为10 V。 所以焊接时电弧被拉长,其电压变化很小,电弧不易熄灭。 这对手工氩弧焊很有利。 氩是氧气生产的副产品。因为氩气的沸点在氧气和氮气之间,差别很小,所以氩气中往往会残留一定量的杂质。 根据我国GB4842-84(氩气及其检验方法)的要求,焊接用氩气的纯度应达到99.99%。 具体技术要求见下表。如果氩气中的杂质含量超过规定标准,不仅影响焊接时对熔融金属的保护,还容易在焊缝中造成气孔、夹渣等缺陷,恶化焊接接头质量,增加钨极烧损。
氩气是工业上应用很广的稀有气体。它的性质十分不活泼,既不能燃烧,也不助燃。在飞机制造、造船、原子能工业和机械工业部门,对特殊金属,例如铝、镁、铜及其合金和不锈钢在焊接时,往往用氩作为焊接保护气,防止焊接件被空气氧化或氮化。
氩气主要用于焊接、不锈钢制造和冶炼,也用于半导体制造工艺中的化学气相沉积、晶体生长、热氧化、外延、扩散、多晶硅、钨、离子注入、载流、烧结等。 用作ICP、气相色谱仪等仪器的载气、标准气、平衡气和零点气。