焊接常使用到各種氣體，可以根據功能分為「保護用氣體」以及「燃氣」兩大種。本篇文章將這兩種分類逐一介紹，了解其特性與用途，有助於選擇最適合的焊接工藝與材料。
一、保護用氣體
保護氣體的主要作用是隔絕空氣中的氧氣、氮氣與水分，防止焊接時的金屬氧化與氣孔產生，常見於氬焊TIG、CO2焊接GMAW(MIG/MAG)的焊接方法中：
常見的保護用氣體：
- 氬氣（Argon, Ar）
- 用於氬焊的保護氣體，適用於鋁、不鏽鋼等金屬。
- 穩定的電弧、低濺射。
- 二氧化碳（CO₂）
- 價格便宜、滲透力強，常用於碳鋼焊接。
- 單獨使用時電弧較不穩，但具有良好熔深。
- 混合氣體（Ar+CO₂ / Ar+O₂ / Ar+He等）
- 綜合各氣體優點，例如提高焊道品質與減少飛濺。
- 適用於自動化焊接或特殊材質。
常見的焊接混合氣體比例與用途
1. 氬氣 + 二氧化碳（Ar + CO₂）
適用：MAG焊接（碳鋼、不鏽鋼）
| 比例（Ar:CO₂） | 特性與應用 |
|---|---|
| 80:20 | 最常見配比，適合碳鋼焊接，平衡電弧穩定與良好滲透。 |
| 75:25 | 更高滲透性，適合結構焊接，但飛濺稍多。 |
| 90:10 | 減少飛濺與氧化，適合薄板與機械手臂自動焊接。 |
| 95:5 | 飛濺極少，適合精密焊接，但滲透力較低。 |
2. 氬氣 + 氧氣（Ar + O₂）
適用：不鏽鋼焊接、脈衝焊接、自動化焊接
| 比例（Ar:O₂） | 特性與應用 |
|---|---|
| 98:2 | 改善熔池流動性與焊道外觀。 |
| 95:5 | 增強熔深與穩定電弧，常用於自動化焊接。 |
| ⚠️ 注意 | O₂ 過高會導致過度氧化與焊接缺陷，需控制在5%以下。 |
市面上有許多不同品牌的銲材，都有原廠建議配置的氣體比例。也可以根據焊材特性區分為CO2用、混合氣使用。以台灣目前的市場主流，主流的焊接施作仍以CO2作為單一氣體保護較多，其原因是由於CO2的價格相對實惠。未來或許會受到綠能、碳權政策的影響，而逐漸改以混合氣體作為使用。
二、燃氣
所謂焊接使用的燃氣主要用於氣體焊接與切割，與氧氣混合後產生高溫火焰，達到熔融或切割金屬的目的。
常見燃氣種類：
- 乙炔
- 燃燒溫度高（超過3000°C），是氣焊與氣割的首選燃氣。
- 丙烷（Propane）與液化石油氣（LPG）
- 相對便宜且安全，適合加熱與粗略切割用途。
- 氫氣（Hydrogen, H₂）
- 高熱效率，適用於特定精密焊接，如不鏽鋼或鋁材。
氧氣與燃氣混合的作用
將氧氣（O₂）與可燃氣體混合後燃燒，可產生高達 3000°C 以上的火焰，應用於金屬的熔接、熔斷與加熱。氧氣的加入大幅提升了燃燒效率與溫度。
根據氧乙炔氣焊的內容可以參考這一篇文章，裡面有更詳細的介紹：【焊接新手課】什麼是氧乙炔氣焊?
🚀 常見燃氣 + 氧氣組合與用途
| 燃氣種類 | 混合氧氣後的特性 | 火焰溫度（約） | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| 乙炔（C₂H₂） | 最穩定、最高溫的可燃氣體之一 | 約 3,100°C | 氣焊、氣割、銀焊、精密工藝 |
| 丙烷（C₃H₈） | 火焰溫度略低，但熱量分布廣 | 約 2,800°C | 氣割、大面積加熱、工業維修 |
| 液化石油氣（LPG） | 經濟、安全，常用於加熱 | 約 2,800°C | 焊接預熱、除漆、金屬加熱 |
| 氫氣（H₂） | 火焰潔淨、燃燒速度快 | 約 2,850°C | 鋁與不鏽鋼的焊接、玻璃加工 |
| 天然氣（CH₄） | 成本低、適用於加熱 | 約 2,770°C | 鋼材加熱、鍛造爐 |
總結
了解各種氣體的使用特性，可以讓我們更了解焊接的原理及特性。更在施工中選擇正確的氣體與比例，不僅能提升焊接品質，也可確保作業安全與效率。
