第六章-钨极惰性气体保护焊-熔焊方法及设课件

第6章钨极惰性气体保护焊

TIG焊的原理及应用焊接设备焊接材料以及焊接工艺热丝TIG焊和钨极脉冲氩弧焊6.1TIG焊原理、特点及应用6.1.1TIG焊工作原理图6-1TIG焊工作原理1—钨极2—惰性气体3—喷嘴4—电极夹5—电弧6—焊缝7—熔池8—母材9—填充焊丝10—焊接电源6.1.2TIG焊的特点1.优点：（1）能够实现高品质焊接，得到优良的焊缝。这是由于电弧在惰性气氛中极为稳定，保护气对电弧及熔池的保护很可靠，能有效地排除氧、氮、氢等气体对焊接金属的侵害。（2）焊接过程中钨电极是不熔化的，故易于保持恒定的电弧长度，不变的焊接电流，稳定的焊接过程，使焊缝很美观、平滑、均匀。（3）焊接电流的使用范围通常为5～500A。即使电流小于10A，仍能正常焊接，因此特别适合于薄板焊接。如果采用脉冲电流焊接，可以更方便地对焊接热输入进行调节控制。（4）在薄板焊接时无需添加焊丝。在厚板焊接时，由于填充焊丝不通过焊接电流，所以不会产生因熔滴过渡引起电弧电压和电流变化而产生的飞溅现象，为获得光滑的焊缝表面提供了良好条件。（5）钨极氩弧焊时的电弧是各种电弧焊方法中稳定性最好的电弧之一。电弧呈典型的钟罩形形态（见图6-2），焊接熔池可见性好，焊接操作十分容易进行，因此应用比较普遍。（6）可以焊接各种金属材料，如：钢、铝、钛、镁等。（7）TIG焊可靠性高，所以可以焊接重要构件，可用于核电站及航空、航天工业。图6-2钨极氩弧焊时的电弧形态2.缺点（1）焊接效率低于其它方法。由于钨极承载电流能力有限，且电弧较易扩展而不集中，TIG焊的功率密度受到制约，致使焊缝熔深浅，熔敷速度小，焊接速度不高和生产率低。（2）氩气没有脱氧或去氢作用，所以焊前对除油、去锈、去水等准备工作要求严格，否则易产生气孔，影响焊缝的质量。（3）焊接时钨极有少量的熔化蒸发，钨微粒如果进入熔池会造成夹钨，影响焊缝质量，电流过大时尤为明显。（4）由于生产效率较低和惰性气体的价格较高，生产成本比焊条电弧焊、埋弧焊和CO2气体保护焊都要高。6.1.3TIG焊的应用

可以用于几乎所有金属和合金的焊接，特别是对铝、镁、钛、铜等有色金属及其合金、不锈钢、耐热钢、高温合金和钼、铌、锆等难熔金属等的焊接最具优势。TIG焊有手工焊和自动焊两种方式。它适用于各种长度焊缝的焊接；既可以焊接薄件，也可以用来焊接厚件；既可以在平焊位置焊接，也可以在各种空间位置焊接。通常被用于焊接厚度为6mm以下的焊件。如果采用脉冲钨极氩弧焊，焊接厚度可以降到0.8mm以下。对于大厚度的重要结构（如压力容器、管道等），通常利用TIG焊进行打底焊，以保证根部焊道的质量。6.2TIG焊设备

6.2.1TIG焊设备的组成

手工T1G焊设备包括焊接电源、控制系统、引弧装置、稳弧装置（交流焊接设备用）、焊枪、供气系统和供水系统等部分。其中，控制系统包括两部分：一部分是为了保证焊接电源实现TIG焊所要求的垂降外特性、电流调节特性等而设置的；另一部分是为了协调气体与电源之间先后顺序而设置的程序控制系统。图6-3手工钨极气体保护焊设备1－焊接电源及控制系统2－供气系统3－供水系统4－焊枪5－焊丝6－工件7－工件电缆8－焊枪电缆9－出水管10－开关线11—焊枪气管12－供气气管焊枪与导丝嘴在焊接小车上相互的位置

图6-4自动焊焊枪与导丝嘴的调节1－钨极2－喷嘴3－焊枪4－焊枪夹5－焊丝导管6－导丝装置7－焊丝8－保护气流

6.2.2焊接电源根据被焊材料选择电源种类和极性接法1.直流电源直流TIG焊时，电极是接正还是接负，对电弧的性质及对母材的熔化的影响。（1）直流反接

具有阴极清理作用，可以获得表面光亮美观、成形良好的焊缝。反接时钨极是电弧的阳极，不具有发射电子的作用，而是接受大量电子及其携带的大量能量。因而易产生过热，甚至熔化。因而钨极为阳极时的许用电流仅为阴极时的1/10左右，钨极端头形状都是圆球状；另一方面，焊件为阴极，阴极斑点寻找氧化膜，不断游动，使得电弧分散，加热不集中，因而得到浅而宽的焊缝（见图6-5a），生产率低。由于上述原因，TIG焊直流反接用得较少，只用于厚度约3mm以下的铝、镁及其合金焊接。图6-5TIG焊电流种类与极性对焊缝形状的影响示意图a)直流反接b)直流正接c)交流（2）直流正接

适用于除焊接铝、镁及其合金以外的其它金属材料焊接。（1）对钨极具有冷却作用，钨极不易过热烧损，可以采用较细的钨极，通过较大的电流，电极形状保持良好，寿命较长。（2）能得到深而窄的焊缝（见图6-5b），生产率高，焊件的收缩和变形也较小。（3）钨棒的热发射能力很强，当采用小直径钨棒时，电流密度可以增大，即使在小电流下电弧也能稳定。2.交流电源

焊接铝、镁及其合金时一般都采用交流电。在工件为阴极的半波里有去除工件表面氧化膜的作用。在钨极为阴极的半波里钨极可以得到冷却，并能发射足够的电子以利于电弧稳定。电弧电流的不对称性

由于电极和母材的电性能、热物理性能以及几何尺寸等方面存在差异，造成在交流电两半周中的弧柱导电率、电场强度和电弧电压不对称，致使电弧电流也不对称。图6-6交流TIG焊时电弧电压、电流波形及直流分量示意图a)电压波形b)电流波形说明：

这种在交流电弧中产生直流分量的现象，不仅在用交流TIG焊焊铝时存在，凡两种电极材料的物理性能差别较大时都会出现。母材与电极的性能相差越远，上述不对称现象越严重，直流分量也越大。即使是同种材料交流焊接时，由于电极与焊件几何形状和散热条件的差异，也会有直流分量，只是其直流分量数值很小，不影响设备正常工作而已。直流分量的影响由于直流分量的存在，首先会使阴极清理作用减弱，其次会使焊接变压器铁芯相应产生直流磁通，可使变压器达到磁饱和状态，从而导致变压器激磁电流大大增加。这样，一方面变压器的铁损和铜损增加，效率降低，温升提高，甚至烧毁变压器；另一方面会使焊接电流波形严重畸变，降低功率因数。这些都会给电弧的稳定燃烧带来不利影响。消除直流分量的方法

最常见的方法是在焊接回路中串联电容。其它方法还有串接蓄电池、采用电阻和二极管电路等，但都不是理想的方法，很少被采用。为了隔直所需要的电容量，一般按每安培电流需要300μF以上的电容容量来计算。适当加大电容量不仅对电容器的安全使用有好处，而且能改善电弧的稳定性。3方波（矩形波）交流电源为了提高交流TIG焊电弧稳定性，同时也为了保证在铝、镁合金焊接时既有满意的阴极清理作用，又可获得较为合理的两极热量分配，所以发展了方波交流弧焊电源。方波电源焊接电流波形图

图6-7方波电源焊接电流波形图设KR表示负极性半波（焊件为阴极）通电时间的比例，则一般KR可在10%～50%范围内调节。KR＝TR/(TR+TS)×100%

KR为正、负极性半波宽度可调值，或称反转比；TR为周期中负极性半波时间；Ts为周期中正极性半波时间。当KR增大时，阴极清理作用加强，但熔深变得较浅，熔宽加大，钨极烧损加快；反之，KR减小时，对两极热量分配有利，而阴极破碎作用减弱。通常是选择最小而必要的反极性时间以去除氧化膜，用余下的正极性时间加速母材的熔化，以便进行深熔透的高速焊。

要实现交流方波焊接，根据电源种类的不同，可以采用晶闸管电抗器式矩形波电源，也可以采用逆变式矩形波电源。近年来逆变电源技术迅速发展，在电源直流输出之后加双逆变电路，利用电子电路控制，可以更灵活地进行不对称方波交流和脉冲调制方波交流的控制。TIG焊双逆变电源的原理图如图6-8所示。这种电源更多用计算机智能控制，精度高，稳定性好，可自动完成输出的同步控制，诊断故障并分类显示，焊接性能优异，通用性很强，是先进的焊接设备。图6-8TIG焊逆变电源的原理图

与普通正弦波交流电源相比，方波电源的优点是：（1）方波电流过零后增长快，再引燃容易，大大提高了稳弧性能。如果空载电压在70V以上，不需再加稳弧装置，可使电流为10A以上的电弧稳定燃烧。（2）可以根据焊接条件选择最小而必要的KR，使其既能满足清除氧化膜的需要，又能获得最小的钨极损耗和可能的最大熔深。（3）由于采用电子电路控制，正、负半波电流幅值可调，焊接铝、镁及其合金时，无需另加消除直流分量装置。6.2.3引弧装置和稳弧装置

为了避免钨极对焊缝的污染，TIG焊时宜采用非接触式引弧，因而需要使用辅助引弧装置。对于普通交流TIG焊，引弧后还须要采用稳弧措施，这是因为焊接电流在正、负半波交替时过零点，电弧空间发生消电离过程，而且，当电弧由焊件接正转向接负的瞬间，需要重新引燃电弧的电压很高，而焊接电源往往不能提供这样高的电压，因此，就需要有能使电弧重新引燃的稳弧装置。目前，应用最多的是高频高压式和高压脉冲式引弧和稳弧装置。

1高频高压引弧和稳弧装置

通常需要产生的高频高压大约为3000V，这时焊接电源的空载电压只要65V左右就可以了。图6-9高频振荡器电路原理图升压变压器T1火花气隙放电器P振荡电容C1高频耦合变压器T2

产生振荡的频率仅与电容C和电感L有关，实质上就是L—C振荡电路。其振荡频率为f＝l/(2)。一般振荡电容为0.0025～0.0051μF，等效电感约为0.16μH，因此实际振荡频率可达150～260kHz。当电源为正弦波时，每半周振荡一次，振荡是衰减的，每次能维持2～6ms，高频振荡器输出的电压—般为2500～3000V，功率约l00～200W。高频振荡器的连接方式—多用串联方式图6-10高频振荡器的连接方式(a)并联式(b)串联式高频振荡器引弧效果很好，引燃后可以通过控制电路实现自动关闭，稳弧方面很少采用。稳弧时理想的波形图图6-11高频振荡波形与电流波形的相位关系2高压脉冲引弧和稳弧装置

在钨极与工件之间加一高压脉冲，加强阴极发射电子及两极间气体介质电离而实现引弧。在交流TIG焊时，既可用它来引弧又可用它来稳弧。图6-12高压脉冲发生器电路

引弧脉冲与电源电压之间、稳弧脉冲与电弧电流之间的相位关系图6-13高压引弧和稳弧脉冲与电压、电流的相位关系u-电源电压

i－电弧电流6.2.4焊枪1.作用与要求作用是夹持钨极、传导焊接电流和输送并喷出保护气体。要求：（1）喷出的保护气体具有良好的流动状态和一定的挺度,以获得可靠的保护；（2）枪体有良好的气密性和水密性，传导电流的零件有良好的导电性；（3）枪体能被充分冷却；（4）喷嘴与钨极之间绝缘良好，以免喷嘴和工件不慎接触而发生短路、打弧；（5）重量轻、结构紧凑，可达到性好，装拆维修方便。2类型与结构

焊枪分气冷式和水冷式两种，前者用于小电流(一般≦150A)焊接，其冷却作用主要是由保护气体的流动来完成，其重量轻、尺寸小、结构紧凑、价格比较便宜；后者用于大电流(≧150A)焊接，其冷却作用主要由流过焊枪内导电部分和焊接电缆的循环水来实现，结构比较复杂，比气冷式重而贵。使用时两种焊枪皆应注意避免超载工作，以延长焊枪寿命。手工TIG焊用的典型水冷式焊枪

图6-14水冷式TIG焊焊枪结构1—钨电极2—陶瓷喷嘴3—导气套管4—电极夹头5—枪体6—电极帽7—进气管8—冷却水管9—控制开关10—焊枪手柄焊枪规格的划分

按能采用的最大电流来划分。它们采用不同规格的电极和不同类型与尺寸的喷嘴。焊枪头部的倾斜角度（即电极与手柄之间的夹角）在0～900之间。3喷嘴

喷嘴的形状尺寸对气流的保护性能影响很大喷嘴的下部为圆柱形通道，通道越长保护效果越好；通道直径越大，保护范围越宽，但可达到性变差，且影响视线。圆柱通道内径D、长度和钨极直径d之间的关系为：D=(2.5～3.5)d＝(1.4～1.6)D＋(7～9)

试验证明，圆柱形喷嘴保护效果最好，收敛形喷嘴（内径向出口方向逐渐减小）次之。但收敛形喷嘴的电弧可见度好，便于操作，应用较普遍。6.2.5供气系统与水冷系统供气系统一般钨极氩弧焊时，供气系统由气源（高压气瓶）、气体减压阀、气体流量汁、电磁气阀和软管等组成

2水冷系统

主要用来冷却焊接电缆、焊枪和钨棒。当焊接电流小于150A时不需要水冷。为了保证冷却水能可靠地接通，并在一定的压力下才能起动焊接设备，可在水路中串接水压开关。目前的TlG焊设备中还设置了电磁阀，以控制冷却水的流通。较为先进的焊机，通常带有冷却水自动循环装置。也可以使用独立的自动循环冷却水箱，可以收到很好的冷却和节水效果。6.2.6程序控制系统对TlG焊程序控制系统的要求如下：1）起弧前，必须用焊枪向起始焊点提前1.5～4s送气，灭弧后应滞后5～15s停气，焊枪须待停气后才离开终焊处。2）焊接时，在接通焊接电源的同时，就起动引弧装置。应自动控制引弧器、稳弧器的启动和停止。3）焊接开始时，使电流从较小的引弧电流逐渐上升到焊接电流。焊接即将结束时，焊接电流应能自动地衰减，直至电弧熄灭。4）电弧引燃后即进入焊接，焊枪的移动和焊丝的送进应同时协调地进行。5）用水冷式焊枪时，送水与送气应同步进行。

图6-16TIG焊的程序循环图a)手工TIG焊b)自动TIG焊6.2.6WSJ-500型手工交流TIG焊机图6-17WSJ—500型手工交流TIG焊机电气原理图1．焊接主回路

组成：BX3-500型弧焊变压器脉冲变压器T2的二次绕组高压脉冲通路（VD9、R5和C10）消除直流分量的电路（隔直电容C11、VD10和R6）2．脉冲引弧电路与脉冲稳弧电路脉冲引弧电路由引弧脉冲触发电路和高压脉冲发生器电路组成；脉冲稳弧电路由稳弧脉冲触发电路和高压脉冲发生器电路组成。

脉冲引弧电路与脉冲稳弧电路共用一套高压脉冲发生器电路。3．程序控制电路

由开关、继电器、接触器以及延时电路实现。该焊机没有电流衰减装置，延时电路的主要作用是控制提前送气与滞后断气的时间。焊前准备时，将电源开关SA1闭合焊接起动时，将焊枪上的SA3拨到闭合位置焊接结束时，使SA3断开图6-18WSJ-500型焊机控制电路动作过程方框图

6.3TIG焊用焊接材料6.3.1保护气体1保护气体特性比较

TIG焊用的保护气体主要是氩气、氦气或氩与氦混合的惰性气体，其他如氖、氙、氪等惰性气体太稀缺而不用于焊接。氩弧焊时，电弧一旦引燃就很稳定，在各种保护气体中稳定性最好，一般电弧电压仅8～15V，但电弧容易扩展，呈典型的钟罩形，加热不够集中。图6-19氩弧和氦弧各自的电弧静特性

除了氩气之外，氦气(He)也是TIG焊中常用的保护气体。氩气的电离电压为15.7V，而氦为24.5V，说明氦弧不如氩弧容易引燃和稳定。氩弧和氦弧各自的电弧静特性如图6-19所示。2保护气体种类的选择

从经济观点一般应优先选用氩气。当焊接热导率高的原材料（如铝、铜）时，可以考虑选用氦气。另外，焊接不锈钢时可以在氩或氦中加入少量氢气；焊接铜及其合金时，有些情况下也加入少量氮气。在实际生产中有时采用氩—氦混合气体。氩—氢混合气体只用于焊接不锈钢和镍基合金。氩—氦混合气体

氩气电弧稳定而柔和，阴极清理作用好；氦气电弧发热量大而集中，具有较大的熔深。两者混合使用可同时具有两者的优点。按体积分数计算，以氦占75%～80%，氩气25%～20%比较有效。当用氩气保护焊接铝时，为了获得较大熔深而加入氦。随着氦的加入量增加，熔深也随之增加。实际使用时，以加至达到所需熔深为准。氩—氢混合气体

目的是提高焊接速度（因为能提高弧压从而提高电弧热功率）和有助于控制焊缝金属成形，使焊道更均匀美观。按体积分数计算，氢含量一般≤15%。图6-20氩氢混合气体电弧电压与电弧长度的关系6.3.2钨极对电极的要求及钨极性能应满足三个条件：（1）引弧及稳弧性能好；（2）耐高温、不易损耗；（3）电流容量大。2钨极材料（1）纯钨电极一般在交流TIG焊中使用，当钨电极不需要保持一定的前端角度形状时。（2）钍钨极一般用于TIG直流正接焊接。（3）铈钨极使用性能在某些方面优于钍。（4）其他电极包括锆钨极、镧钨极和钇钨极。6.3.3焊丝

手工TIG焊用的填充金属是直棒（条），其直径范围为0.8～6mm，长度1m以内。自动焊用的是盘状焊丝，其直径最细0.5mm，大电流或堆焊用的焊丝直径可达5mm，一般要求其化学成分与母材相同。6.4TIG焊焊接工艺6.4.1接头及坡口形式

对接（焊接厚度为3mm以下）开坡口（焊接厚度为6mm以上）在焊接厚度超过10mm的铝及铝合金时，为了保证焊透，还需要预热，温度为150～250℃。图6-21TIG焊焊缝截面形状a)无坡口，不填充焊丝b)开坡口，填充焊丝6.4.2焊件和焊丝的焊前清理1．清除油污、灰尘常用汽油、丙酮等有机溶剂清洗焊件和焊丝表面，然后擦干。2．清除氧化膜常用的方法有机械清理和化学清理两种，或两者联合进行。6.4.3焊接参数的选择

TIG焊焊接参数有：焊接电流、电弧电压（电弧长度）、焊接速度、保护气体流量、钨极伸出长度、填丝速度等

（1）焊接电流是决定焊缝熔深的最主要参数，要按照焊件材料、厚度、接头形式、焊接位置等因素来选定。一般先确定电流类型和极性，然后确定电流的大小。TIG焊开始和结束时对焊接电流通常都采取缓升和缓降

（2）电弧电压电弧电压主要影响焊缝宽度，它由电弧长度决定。TIG焊电弧长度根据电流值的大小通常选择在1.2～5mm之间。需要填加焊丝时，要选择较长的电弧长度。（3）焊接速度当焊接电流确定后，焊接速度决定单位长度焊缝的热输入。提高焊接速度，熔深和熔宽均减小；反之，则增大。如果要保持—定的焊缝成形系数，焊接电流和焊接速度应同时提高或减小。

TIG焊在5～50cm／min的焊接速度下能够维持比其它焊接方法更为稳定的电弧形态。

（4）焊丝直径与填丝速度焊丝直径与焊接板厚及接头间隙有关。当板厚及接头间隙大时，焊丝直径应选大一些焊丝的送丝速度则与焊丝的直径、焊接电流、焊接速度和接头间隙等因素有关。一般焊丝直径大时送丝速度慢，焊接电流、焊接速度和接头间隙大时，送丝速度快。

（5）保护气体流量TIG焊决定保护效果的主要因素有保护气流量、喷嘴尺寸、喷嘴与母材的距离、外来风等。保护气流量的选择通常首先要考虑所需保护的范围、焊枪喷嘴尺寸以及所使用焊接电流的大小。

（6）钨极直径与形状钨极直径要根据焊接电流值和极性来选取。在同一直径下，直流正接时允许的电流数值较大，而直流反接及交流焊接时允许的电流小。钨极的端部形状对电弧的稳定性及自身的损耗有影响。在直流正接和小电流薄板焊接时，可使用小直径钨极并将末端磨成尖锥角；直流反接和交流焊接时，把电极前端形状磨成圆形最合适。图6-22焊接中采用的钨极形状a)直流正接(ThW极)b)直流反接(W极)图6-23电极前端形状对电弧形态的影响a）前端呈尖锥角b）前端呈平顶锥形

（7）钨极伸出长度

对焊接保护效果及焊接操作性均有影响。该长度应根据接头的形状确定，内角焊缝要求电极伸出长度最长，卷边焊缝只需很短的电极伸出长度，甚至可以不伸出。确定各焊接参数的顺序是：根据被焊材料的性质，先选定焊接电流的种类、极性和大小，然后选定钨极的种类和直径，再选定焊枪喷嘴直径和保护气体流量，最后确定焊接速度。在施焊的过程中根据情况适当地调整钨极伸出长度和焊枪与焊件相对的位置。6.4.41035(原L4)工业纯铝卧式储罐手工TIG焊工艺实例

4m3卧式储罐的外形如图6-24所示。筒体由三个筒节组成，每个筒节由两块6mm厚的1035工业纯铝焊成；封头由8mm厚的1035工业纯铝板拼焊后压制而成。采用手工交流钨极氩弧焊焊接。经过焊接工艺评定合格的焊接工艺如下:图6-244m3工业纯铝储罐外形1—人孔2—筒体3—管接头4—封头(1)焊前准备筒体用板不开坡口,装配定位焊后的间隙为2mm；封头用板开70°的V形坡口；钝边为1-1.5mm；装配定位焊后的间隙为3mm。焊前，对焊件进行清理，先用丙酮清洗油污，然后用直径小于0.15mm不锈钢钢丝刷对坡口及其两侧来回刷几次，并用刮刀将坡口内清理干净。对焊丝用化学法清洗（见表6-6、表6-7）。(2)焊接材料采用与母材同牌号的焊丝；氩气纯度（体积分数）为99.99%，氮气不超过0.105%，氧气不超过0.0031%；钨极采用铈钨极。(3)焊接参数对于6mm厚的板，焊丝直径为5-6mm，钨极直径为5mm，焊接电流为190A，喷嘴直径为14mm，电弧长度为2-3mm，焊前不预热；对于8mm厚的板，焊丝直径为6mm，钨极直径为6mm，焊接电流为260-270A，喷嘴直径为14mm，电弧长度为2-3mm，焊前预热150℃。焊后，对储罐所有的环缝、纵缝进行煤油试验及100%X射线无损检测，未发现任何焊接缺欠，质量合格。6.5TIG焊的其它方法6.5.1热丝TIG焊

是利用附加电源预先加热填充焊丝，从而提高焊丝的熔化速度，增加熔敷金属量，达到高效率目的的一种TIG焊方法。图6-25热丝TIG焊原理

与普通TIG焊比较

1.由于热丝TIG焊大大提高了热量输入，因此适合于焊接中等厚度的焊接结构，同时又保持了TIG焊具有高质量焊缝的特点。

2.热丝TIG焊明显地提高了熔敷率，使焊丝熔化速度增加20～50g／min。在相同的电流情况下焊接速度可提高一倍以上，达到100～300mm/min。

3.与MIG焊相比，其熔敷率相差不大，但是热丝TIG焊的送丝速度独立于焊接电流之外，因此能够更好地控制焊缝成形。

4.对开坡口的焊缝，其侧壁熔合性比MIG焊好得多。存在的问题

热丝TIG焊时，由于流过焊丝的电流所产生磁场的影响，电弧产生磁偏吹，即电弧沿焊缝作纵向偏摆。为此，应采用交流电源加热填充焊丝以减少磁偏吹。在这种情况下，当加热电流不超过焊接电流的60%时，电弧摆动的幅度可以被限制在30°左右。为了使焊丝加热电流不超过焊接电流的60%，通常焊丝最大直径限为1.2mm。如果焊丝过粗，由于电阻小需增加加热电流，这对防止磁偏吹是不利的。6.5.3活性焊剂氩弧焊(A-TIG焊)1.A-TIG焊的原理

活性焊剂氩弧焊（ActivatingFlux-TIG，简称A-TIG焊）可改进TIG焊的焊接质量并提高其生产效率，其主要特征是在施焊板材的表面涂上一层很薄的活性剂（一般为SiO2、TiO2、Cr2O3以及卤化物的混合物）,使得电弧收缩和改变熔池流态，从而大幅度增加TIG焊的焊接熔深。图6-26为普通TIG焊与A-TIG焊电弧燃烧形态与焊缝金相形貌对比。试验证明，在相同的焊接规范下，同普通TIG焊相比，A-TIG焊可以大幅度提高焊接熔深，最大可达300%，而不增加正面焊缝宽度。图6-26普通TIG焊与A-TIG焊的对比

a)TIG焊的电弧b)A-TIG焊的电弧c)TIG焊缝横截面d)A-TIG焊缝横截面关于活性剂对TIG焊熔深的增加作用,一般认为有以下三种作用机制:(1)电弧收缩的“负离子理论”该理论认为,活性剂在电弧高温下蒸发后以原子形态包围在弧柱周围区域,由于弧柱周边区域温度较低,活性剂蒸发原子捕获该区域中的电子形成负离子并散失到周围空间。负离子虽然是带电粒子,但因质量比电子大得多,不能有效担负导电任务,导致为了保持电流不变电弧电场强度要增大。按最小电压原理,电弧有自动使电场强度增加到最小限度的倾向。为了使电场强度增加的幅度减小,结果造成电弧自动收缩,使得热量集中；由于电弧收缩是有限度的,因此电弧电压也要增加,使得用于熔化母材的能量也增多,从而使焊接熔深增大。(2)阳极斑点收缩理论该理论认为，在熔池中填加硫化物、氯化物、氧化物等活性剂后，熔池产生的金属蒸气受到抑制。由于金属蒸气粒子更容易被电离，当它减少时，只能形成较小范围的阳极斑点，电弧导电通道紧缩，在激活了熔池内部电磁对流的同时，熔池表面的等离子对流受到减弱，从而形成较大的熔深。这种解释对非金属化合物的活性剂较有说服力，但对金属化合物型的活性剂却不适用。(3)表面张力理论该理论认为，熔池金属流动状态对焊缝的熔深起到重要影响，一般熔池金属具有负的表面张力温度系数，在熔池表面形成从熔池中心向熔池周边的表面张力流，结果得到浅而宽的焊缝。但当熔池金属中存在某些微量元素或接触到活性气氛时，熔池金属的表面张力数值降低，转变为正温度系数，从而使熔池金属形成从熔池周边流向熔池中心的表面张力流，在熔池中心的液态金属携带电弧热量从熔池表面直接流向熔池底部，从而加强了对熔池底部的加热效率，而增大了熔深。6.5.3钨极脉冲氩弧焊

可以用来焊接过去被认为难焊的热敏感性高的金属村料，以及不易施焊的场合，如全位置焊、窄间隙