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三维网1、焊接方法原理根据ISO 标准，钨极氩弧焊数字代号为141。
（德文缩写为WSG ，WIG ，英文缩写为TIG ）将钨电极装夹在焊枪内，焊接电流将流过钨电极，并在钨极与工件之间产生电弧，使母材和填充的焊棒熔化，保护气体从焊枪流出，并保护钨极和焊接熔池免受空气侵入。
2、焊接设备与工艺① 网络 ② 焊接电源③ 焊接电缆（电极） ④ 焊接电缆（工件） ⑤ 工件夹具⑥ 带有减压阀和气体流量计的保护气体瓶 ⑦ 保护气体软管 ⑧ 焊枪 ⑨ 焊棒 ⑩ 工件 11 钨极 12 夹紧套筒和导电咀13电弧 14 液态焊缝 15 固态焊缝16保护气罩 图1 TIG 焊接装置及焊接工艺3、保护气体及钨极氩弧焊的应用钨极惰性气体保护焊只能使用惰性气体作为保护气体，因为灼热的钨极是不允许产生化学反应的，所使用的惰性气体为氩气（Ar ），氦气（He ），氩气和氦气以及氢气（H 2）的混合气体。
钨极惰性气体保护焊可以焊接钢和有色金属，适合所有位置上的焊接，较为经济的构件厚度是0.5㎜到5㎜，对于较厚工件，在焊接工艺上只用于打底焊接。
钨极惰性气体保护焊可应用于重要领域中，例如空间技术、精密机械、化工设备及压力容器等方面。
4、脉冲TIG 焊接脉冲TIG 焊接采用专用焊接电源，焊接电流为正弦波或方形波或者带有可调节脉冲参数（脉冲幅度、脉冲频率、占空比）的直流脉冲（见图2）。
三维网J1 基值电流，J2 脉冲电流，t1 脉冲电流时间，t2 基值电流时间图2 TIG —脉冲焊电流波形原理脉冲电流时，将较高的热输入量输送到所焊部位，使工件熔化，在脉冲间歇时，低的焊接电流只将少量热量送给工件，焊接熔池相对热量较低（见图3）。
图3 TIG 焊时的热输入通过对脉冲时间和电流值的调整可明显改变热输入量，在极端情况下，焊缝可以由相邻的脉冲焊点的叠加而形成。
脉冲TIG 焊与直流TIG 焊相比较有以下特点： 优点：较低的能量输入 在厚板焊接时具有良好的深/宽比 稳定的电弧 均匀的打底成形 良好定位性 工件变形小 熔池容易控制 良好的弥隙性能 缺点：焊接设备昂贵 参数调整较复杂5、TIG 焊枪（结构）TIG 焊时，根据电弧容量（焊接电流）大小，焊枪可分为气冷和水冷式，焊枪的结构原理见图4。
1、按钮开关2、手柄3、钨极4、喷嘴5、水冷套6、夹紧套筒7、枪体8、焊枪帽图4 TIG 焊枪结构5.1气冷焊枪三维网焊接电流250安培气冷TIG 焊枪结构见图5图5 TIG 焊气冷式焊枪结构（额定电流250A ）5.2水冷焊枪高电流和持续焊接时的TIG 焊水冷焊枪见图 6图6 TIG 焊水冷却焊枪结构图7和图8给出了气冷和水冷TIG 焊枪的常见型式，图8右上角为带有送丝机构的机械式焊枪。
图7 气冷式TIG 焊枪三维网图8 水冷式焊枪6、钨电极TIG 焊焊缝的质量在很大程度上取决于钨极的种类和电极形状，纯钨极与含有氧化物钨极的区别在于它们的电子逸出功不同（见图9）明显的是纯钨电极比钍钨电极高出约1000℃，使电弧能稳定燃烧所需要的电流密度是使纯钨极液化，对于钍钨极而言此时仍为固态。
Tth ：焊接时钍电极的温度Tr ：焊接时纯钨极的温度图9 纯钨极与钍钨极的温度和电流密度关系表1为推荐的电弧电流值与电极直径，电流种类和极性的关系。
三维网表1 推荐的电流范围与电极直径的关系（EN26840 TIG 焊和等离子切割钨极）直流（A ）交流（A ）电极负极性电极正极性电极直径 ㎜纯钨含氧化物钨纯钨含氧化物钨纯钨含氧化物钨0.5 2~20 2~20 2~15 2~151.0 10~75 10~7515~55 15~701.6 40~130 60~150 10~20 10~20 45~90 60~125 275~180 100~200 15~25 15~25 65~125 85~1602.5 130~230 170~250 17~30 17~30 80~140 120~2103.2 160~310 225~330 20~35 20~35 150~190 150~2504 275~450 350~480 35~50 35~50 180~260 240~3505 400~625 500~675 50~70 50~70 240~350 330~4606.3 550~875 650~950 65~100 65~100 300~450 430~5758 650~8306.1电极端部形式钨电极端部形状可对电弧形状以及对工件热输入产生影响（见图10）。
电极端部主要由电流种类、极性以及电流大小来确定，在直流负极性时，在一定的电流范围内，电极端部可以是锥形，在较高电流下，锥形端部将产生液化，故可改用带球形端部的钨极。
图10 在直流TIG 焊时，电极形状对熔深的影响图11 不同电流时电极端部的形状三维网6.2钨电极标记及成分表2 钨电极的标记和组成成份（ISO6848）组成成份氧化物标记重量种类杂质-%钨-% 色标WP - - ≤0.2099.8 绿 WTh41）0.35~0.55 ThO 2≤0.20 其余 淡兰 WTh10 0.80~1.20 ThO 2≤0.20 其余 黄 WTh 20 1.70~2.20 ThO 2≤0.20 其余 红 WTh 30 2.80~3.20 ThO 2≤0.20 其余 紫 WTh 40 3.80~4.20ThO 2≤0.20 其余 桔黄 WZr 31）0.15~0.50 ZrO 2≤0.20 其余 棕 WZr 8 0.70~0.90 ZrO 2≤0.20 其余 白 WLa 10 0.90~1.20 La 2O 3≤0.20 其余 黑 WCe 20 1.80~2.20CeO 2≤0.20 其余 灰 WLa 202）1.80~2.20 La 2O 3≤0.20其余深兰1） 非商业用 2） 非标准7、保护气体对熔深的影响不同保护气体由于其不同的物理性能，热传导性能亦不同，活性气体参见1.1.12，图12给出不同保护气体TIG 焊时对熔深的影响。
图12 不同保护气体对熔深的影响角焊缝：在厚度5㎜的板上使用不同的保护气体进行TIG 焊接的熔池剖面，材料号1.4301（1Cr18 Ni9），电流130A ，电弧长度4㎜，焊接速度15㎝/min 。
图13 不同保护气体TIG 焊时对角焊缝熔深的影响三维网1、铝的TIG 焊接1.1概况以下铝制材料可以考虑采用焊接方法加工。
A 、纯铝（A199.9；A199.5等）具有较高的抗腐蚀性能，但强度较低（80N/㎜2），可通过冷作成形（轧制等）提高其强度（130 N/㎜2）。
焊接时，焊缝附近冷作硬化区将丧失。
B 、硬铝合金（AlMn ；AlMg3等）通过合金成份具有较高强度（240N/㎜2）通过冷作成形强度可以提高（320N/㎜2），但焊接时焊缝区域强度下降。
C 、时效硬化铝合金（AlMgSi1；AlZnMg1等）经热处理（时效硬化过程）可达到良好的强度性能（380N/㎜2），焊后近缝区强度损失可以通过时效（100~250℃）或在室温下库存一段时间而得到部分恢复。
铝材料焊接时的主要困难在于达到熔化温度时的氧化问题，TIG 焊时一般不使用熔剂（气焊焊接铝时几乎均采用熔剂）而是通过电弧尖端电流的破碎作用，对焊接接头而言先决条件是无氧化，为此焊前首先对工件焊接区域进行清理，包括填充材料。
清理距焊接时间尽可能短，以免再次氧化，清理方式采用由高合金制成的刷子进行，绝不允许使用铁制刷子。
1.2铝的TIG 焊工艺 1.2.1铝的交流TIG 焊铝的交流TIG 焊现已得到广泛应用，图1为TIG 焊交流焊接过程，正半波时对熔化表面进行清理，负半波时钨极得到冷却，而每次波形通过零点时，电弧将熄灭，为此采用高频引弧器（1500~2000V ，150KHZ ），使电弧重新引燃（见图2），但高频发生器工作时将对周围环境产生干扰（例如对广播电台、电视台等）。
表1为交流TIG 焊接铝材料的焊接参数。
图1 交流TIG 焊图2 脉冲发生器的脉冲点燃时间三维网表1 交流TIG 焊焊接铝材料的参数板厚 ㎜ 坡口形式钨极直径 ㎜ 焊接电流*）A 钨极直径 ㎜ Ar 气消耗量L/min 焊接层数1 2 3 4 6 8 10 12Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅴ Ⅴ Ⅴ Ⅴ1.62.4 2.43.2 3.24.0 4.8 6.450~60 60~90 90~150 150~180 180~240 200~280 260~350 320~4002 23 34 45 54~5 5~6 5~6 6~8 8~10 8~10 10~12 12~141 1 1 12 2 2~3 3*）为对接接头数据，角焊缝时大约提高10~20%。
1.2.2铝的直流TIG 焊直流TIG 焊时,由于阳极（+）和阴极（-）的物理现象，将产生不同的热量，反映出对焊缝熔深的影响是不同的（见图3和图4）。
图3 直流，电极为负极和熔深形式图4 直流，电极为正极和熔深形式图3说明电极为负极时，所发射的电子撞击作为阳极的工件，通过能量转换将产生很高热量，使得焊缝熔深加大，与此同时钨极尖端由于受到气体离子的撞击而使热量减少，但离子与电子相比，虽具有较大的质量，但数量远不及电子多，同时其速度也不及电子。
用此极性氧化膜得不到破坏，故用此极性的TIG 焊不适用于铝的焊接。
图4电极为阳极，电子发射到电极使其强烈受热，同时较重的离子撞击氧化膜使其破碎，然而由于电极过热而烧损，使用这种极性焊接则须用大直径钨极来焊接薄板，从技术观点看，此极性也是不合适的。
有关TIG 焊采用负极性焊接（如图3），最近有一种措施使它得到应用，即对保护气进行调整，用氦气替代通常使用的氩气，氦气具有特殊的物理性能，与氩气相比，它具有高的电离能，在相同的电流下，焊接电三维网压高出约75%（见图5），故对工件输入较高的热量，同时氦气具有较高的热传导性能，但是这点同时也是氦气的缺点，因为它使电弧不稳定和难以起弧，很多场合下使用氩气和氦气的混合气体，考虑到氦气价格较昂贵，只有在少数特别重要的构件时采用氦气替代氩气作为保护气体。
图5 采用氩气和氦气时电弧电压与焊接电流的关系氦气的高热输入量的特点可使焊接速度得到提高，见表2。
在较低的预热温度下，可得到同样的熔深（见图6）由于熔深粘度降低，使得抗气孔性能提高。
表2 AlMg3材料TIG 焊（双V 型坡口，16㎜板厚）气体种类 焊接电流（A ）焊接电压（V ）焊接速度（㎝/min ）Ar Ar+30%He Ar+70%He400 29 30.5 3345 50 60图6 焊前预热对熔深的影响由此可见，TIG 焊应用氦气作为保护气体，改善了铝焊接的工艺，特别是在机械焊时。
表3给出在直流焊接时焊接参数。
