在焊接過程中，用混合氣體代替單一氣作為保護氣體，可以有效地細化熔滴、減小飛濺、改善成形、控制熔深、防止缺陷，並降低氣孔生產率，從而顯著提高焊接質量。
常用的焊接保護混合氣體有二元混合氣、三元混合氣和四元混和氣。
二元混合氣有Ar-He、Ar-N2、Ar-H2、Ar-O2、Ar-CO2、CO2-O2、N2-H2等；
三元混合氣有Ar-He-CO2、Ar-He-N2、Ar-HeO2、Ar-O2-CO2等；
四元混合氣用得比較少，主要由Ar、He、N2、O2、H2、CO2等配製而成。
各類混合氣體中各組分的配比比例可以在較大範圍內變化，主要由焊接工藝、焊接材質、焊絲型號等諸多因素綜合決定。一般來說，對焊縫質量要求越高，對配製混合氣的單一氣體的純度要求也越高。
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二元混合氣體
（1）氬-氧
氬中添加少量氧用於熔化極氣體保護焊，可提高電弧的穩定性，改善熔滴細化率，降低噴射過渡電流，改善潤濕性和焊道成形，如Ar+(1%-2%)O2常用於碳鋼、低合金鋼、不綉鋼的噴射電弧焊。
適當增加電弧氣氛的氧化性，使熔池液態金屬溫度提高，流動性得到改善，熔融金屬能充分流向焊趾，減輕咬邊傾向，並使焊道平坦，如Ar+(5%-10%)O2用於碳素鋼的焊接，可以提高焊接速度。有時添加少量氧用於焊接非鐵金屬，例如在焊接很潔凈的鋁板時，加入體積分數為1%的氧可使電弧穩定效果良好。
（2）氬-二氧化碳
這類混合氣體主要用於碳鋼和低合金焊接，對於不綉鋼的焊接應用有限。Ar-CO2比純CO2飛濺少，且減少合金元素燒損，有助於提高焊縫的強度和衝擊韌性。Ar中加少量CO2像加少量O2一樣產生噴射電弧。其最大不同是Ar-CO2混合氣比Ar-O2混合氣產生噴射電弧的臨界電流高。
Ar-CO2是我國應用最廣泛的焊接二元混合氣體，為適應市場的需求，並規範質量要求，已制訂出化工行業標準HG/T3728-2004《焊接用混合氣體氬-二氧化碳》，其中規定了配製Ar-CO2混合氣體所採用原料氣的純度、混合氣體產品的技術要求、試驗方法、檢驗規則等。
Ar-CO2混合氣體的配比比例幾乎可以是任何比例。例如，加5%CO2的混合氣用於低合金鋼厚板全位置脈衝MAG焊很普通，通常比加2%O2時焊縫氧化少，並改善熔深，氣孔較少；
Ar+（10%-20%）CO2用於碳鋼、低合金鋼窄間隙焊，薄板全位置焊和高速MAG焊；Ar+（21%-25%）CO2常用於低碳鋼短路過渡焊；Ar+50%CO2用於高熱輸入深熔焊；Ar+70%CO2用於厚壁管的焊接等。
（3）氬-氦
Ar-He混合氣不論其比例如何都用於非鐵金屬的焊接，如鋁、銅、鎳合金和活潑金屬，這些氣體用不同的組合提高TIG焊和MIG焊的電弧電壓和熱量，而保持氬氣的有利特性，特別適合於對焊縫質量要求很高的場合。氦氣的加入量至少應在20%以上才能產生和維持穩定噴射電弧的效果。
(4)氬-氮
在焊接雙相不鏽鋼時，可在混合氣體中加入2%-3%的N2來提高接頭耐點蝕和耐應力腐蝕的能力。
（5）氬-氦
H2是雙原子分子，具有較高的熱導率，採用Ar-H2混合氣時可以提高電弧的溫度，增大熔透能力，提高焊接速度，防止咬邊。此外，氫氣具有還原作用，可防止CO氣孔的形成，Ar-H2混合氣體主要用於鎳基合金、鎳銅合金、不綉鋼等的焊接，一般應將氫的含量控制在6%以下。
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三元混合氣體
（1）氬-二氧化碳-氧
含有這三種組分的混合氣體，一般CO2在20%以下，O2在5%以下，主要優點在於可焊接各種厚度的碳鋼、低合金鋼、不綉鋼，不論哪種過渡形式都具有多方面適應性。
（2）氬-二氧化碳-氫
不綉鋼脈衝MIG焊時加少量H2（體積分數為1%-2%），對焊縫潤濕有改善，且電弧穩定。所以CO2也要少（體積分數為1%-3%），使滲碳量少，並保持良好的電弧穩定性。這種氣體不推薦用於低合金鋼，因為它導致焊縫金屬含氫量過高，力學性能不好，也會出現裂紋。
（3）氬-氦-二氧化碳
Ar中加He及CO2，可增加焊縫熱輸入並改善電弧穩定性，焊道潤濕和成形更好。當焊接碳鋼和低合金鋼時，加He用以增加熱輸入，並改善熔池流動性，而He也是惰性，對焊縫金屬的氧化合合金燒損沒有影響。
例如，Ar+(10%-30%)He+(5%-15%)CO2用於碳鋼和低合金鋼脈衝噴射電弧焊；（60%-70%）He+(20%-35%)Ar+5%CO2用於高強鋼尤其是全位置短路過渡焊；90%He+7.5%Ar+2.5%CO2廣泛用於不綉鋼全位置短路電弧焊。
