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。在螺柱焊大量生产时，对于6 mm直径的螺柱人们以降低焊接时间(10-30 ms)和增加焊接电流强度的方法来达到较强的焊接强度和较好的焊缝外形以及减少对气孔生成的反应时间。使用螺柱尖端带有浸入法兰，增加焊接平面能达到增加强度。但是对大直径螺柱要附有条件地使用下列辅助材料。

1. 陶瓷环

对于直径超过10 mm螺柱最普遍的是采用陶瓷环作保护。它的本质作用有：

(1) 它能聚焦电弧在工件表面上，稳定电弧减少热量损失和降低冷却率以及避免电弧偏吹

(2) 因为它容许高温，在陶瓷环燃烧室形成的金属蒸气可以从切口排气逸出。这样就阻止了大气在工件表面停留和减少大气与熔池金属的作用。

(3) 螺柱浸入工件陶瓷环横向位移压力能使熔池金属形成的焊缝加强高定型成为一个环状形。在横向位置上施焊直径8 mm螺柱时，仅能使用陶瓷环焊接。

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

保护气体能代替陶瓷环对焊接熔池起保护作用，因为在电弧区的大气被置换，这样大大地减小焊接后气孔的生成。大约螺柱直径至12 mm和在自动送料螺柱焊时，使用保护气体生产是可靠的。

螺柱焊使用保护气体在焊接后要注意焊缝加强高不均匀，对于16 mm直径的螺柱使用保护气体的经验是成功的。但是，要注意保护气体电弧磁场偏移(电弧偏吹)的问题，同时也要注意保护气体对螺柱和工件熔化起的作用，熔化金属表面张力影响焊接加强高的形成和熔透深度。

在平面位置螺柱焊时，优先选用保护气体是基本原则。附加陶瓷环可以改善焊缝加强高和限定电弧接近工件表面。

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.

通常焊接不锈钢螺柱用混合气体82%Ar和18% CO2；而对于铝及铝合金需用75%Ar和25%He。

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。