在拉弧螺柱焊 时有时需要用辅助材料以能达到优质焊接。这些辅助材料是陶瓷环和供给保护气体。它们用作辅助引燃和在螺柱引燃尖端脱氧,螺柱焊不使用辅助材料叫做电弧无保护自然燃烧。由于大气的渗透增加了焊接时飞溅物的生成,很强的氧化和出现焊接气孔。焊缝加强高会不均匀和不美观,焊接强度也会下降。对大直径螺柱要附有条件地使用下列辅助材料。
1.陶瓷环,它的主要作用如下:
(1)在足够电流强度的条件下,通过在燃烧处产生金属蒸汽而保护焊接熔池。
(2)集中和稳定焊弧,从而减少偏弧。
(3)在焊接熔池形成一个替换的焊接池和焊接池的支撑物。
(4)它能保护操作者避免受到电弧和焊渣的伤害。
陶瓷环是由便宜的物质组成,主要成分是镁—铝酸盐和部分氧化铝。重要的是要具有对温度变化的稳定性。但是,陶瓷环只能用于一次焊接,而且一旦熔化金属固化后,通常是破裂除去。
陶瓷环应储存在干燥的地方,假若陶瓷环变潮应当对受潮陶瓷环加热干燥处理。
陶瓷环与螺柱装配必须同心。倾斜和不均匀接触陶瓷环的环口不能使用,否则影响螺柱在焊枪内向下运动,影响焊接质量。
根据ISO 13918标准,不同类型的螺柱配用相应的陶瓷环。

2.保护气体(SG)
在气保护焊接的情况下,通过用外部供应的保护气体来替换电弧区域的空气从而大大减少气孔的形成。对于碳钢铁材质和大部分其他金属材料,普遍使用由氩气和二氧化碳(ISO14175-M21)组成的混合气体。对于铝材和铝合金材质,普遍使用的是纯氩气Ar99.99(ISO14175-11)或氩氦混合气体(ISO14175-13)。
保护气体能影响电弧以及影响螺柱和工件的熔化。同时通过表面张力,它也会影响焊接熔池的形状和渗透形状。它的基本原理是:根据ISO6947的要求,在焊接时间>100ms时焊接位置PA应是完好的。备用瓷环也可以被用于提高熔池的形状和将电弧限定在工件的最近区域。
螺柱焊在使用保护气体时,电弧电压下降约3V;而焊接时要得到相同的电弧功率,电流必须提高10%。对于使用具有下降曲线的电流,低的电弧电压强制达到稳定的焊接电流。
根据焊接螺柱的直径,一般保护气体的流量为4-8L/min.

3. 螺柱间引燃附加物
通常对于使用陶瓷环拉弧螺柱焊的螺柱,焊接时间超过150ms不是带涂(喷)铝就是用附加铝球。因为铝具有低电离特性,容易引燃。
由于附加物和氧的高亲和力阻止了氧和碳的反应并使熔池镇静。此外,化合氮增加了焊缝的细度和减少气孔的生成。
在气体保护拉弧螺柱焊时,使用带铝附加物螺柱会使焊缝加强高不均匀和覆盖氧化皮。
