鎢極(ji)氬弧(hu)焊又叫做非熔化極氬弧焊，通常用TIG來表示，TIG是英文Tungsten Inert Gas Arc Welding的縮寫。鎢極氬弧焊是借助高熔點的金屬鎢作為一個電極，工件作為另一個電極，利用氬氣（Ar)作為保護氣體，并在鎢極與工件之間引燃電弧進行焊接，如圖5-3所示。
鎢(wu)(wu)(wu)極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接時，電(dian)極(ji)和(he)(he)電(dian)弧(hu)(hu)區及熔化(hua)金屬都處于氬(ya)(ya)氣(qi)(qi)保護之中，使之與空氣(qi)(qi)隔(ge)絕。當保護氣(qi)(qi)體(ti)采用氦(hai)氣(qi)(qi)時又稱氦(hai)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)，有時保護氣(qi)(qi)體(ti)采用按一(yi)定(ding)比例(li)混(hun)合(he)(he)(he)(he)的(de)混(hun)合(he)(he)(he)(he)氣(qi)(qi)體(ti)，如：氬(ya)(ya)氣(qi)(qi)和(he)(he)氦(hai)氣(qi)(qi)混(hun)合(he)(he)(he)(he)、氬(ya)(ya)氣(qi)(qi)和(he)(he)氫氣(qi)(qi)混(hun)合(he)(he)(he)(he)。鎢(wu)(wu)(wu)極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)又可分(fen)為：直流鎢(wu)(wu)(wu)極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)、交流鎢(wu)(wu)(wu)極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)和(he)(he)鎢(wu)(wu)(wu)極(ji)脈沖氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)等。鎢(wu)(wu)(wu)極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)廣泛(fan)應(ying)用于不銹(xiu)鋼、鈦合(he)(he)(he)(he)金、鋁(lv)合(he)(he)(he)(he)金、活潑金屬和(he)(he)難熔金屬的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接。所以，在不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)、鈦合(he)(he)(he)(he)金焊(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)和(he)(he)鋁(lv)合(he)(he)(he)(he)金焊(han)(han)(han)(han)(han)管(guan)生產(chan)中都廣泛(fan)地(di)應(ying)用了(le)鎢(wu)(wu)(wu)極(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)。
一、保護氣體
鎢(wu)極氬弧焊常用(yong)的保護氣體有(you)單一純氬氣和混合氣體（氬＋氫氬＋氦）。有(you)關(guan)焊接(jie)(jie)常用(yong)保護氣體，請(qing)參考第三章《3.5.5焊接(jie)(jie)用(yong)保護氣體》。
1. 氬氣(qi)
氬(ya)(ya)氣比空氣重(zhong)25%,是(shi)一(yi)種(zhong)惰性(xing)氣體(ti)(ti)，用(yong)做(zuo)保護(hu)氣體(ti)(ti)，不(bu)與(yu)金屬起化(hua)學作用(yong)，不(bu)溶解(jie)(jie)于金屬中(zhong)，也不(bu)易漂浮散失，有利(li)于保護(hu)作用(yong)。另(ling)外，氬(ya)(ya)氣的導(dao)熱系數小，而且是(shi)單元子氣體(ti)(ti)，高溫下不(bu)分解(jie)(jie)吸熱，所以在氬(ya)(ya)氣中(zhong)燃燒(shao)的電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)熱量(liang)損失較小。氬(ya)(ya)氣保護(hu)焊時(shi)，電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)一(yi)經引(yin)燃，燃燒(shao)就(jiu)很穩(wen)定。在各類保護(hu)氣體(ti)(ti)中(zhong)，氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)(hu)(hu)的穩(wen)定性(xing)最好(hao)，即(ji)使在低電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)電(dian)(dian)壓時(shi)也十分穩(wen)定，一(yi)般氬(ya)(ya)弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)(hu)電(dian)(dian)壓僅8V~15V。
2. 氬(ya)氣、氫氣混合(he)氣體(ti)
在焊接保護(hu)氣體(ti)氬氣（Ar)中(zhong)加(jia)人適(shi)量(liang)的氫氣（H2),可(ke)提(ti)高電弧(hu)溫(wen)度(du)，增加(jia)母材熱量(liang)輸入，從而(er)提(ti)高焊接速度(du)。
3. 氬(ya)氣(qi)、氦氣(qi)混(hun)合(he)氣(qi)體
在(zai)焊(han)接保護氣體氬氣（Ar)中(zhong)加入適量(liang)的(de)氦（He),也可以提高電(dian)弧溫(wen)度，增加母材(cai)熱(re)量(liang)輸入，進而也能達到提高焊(han)接速度的(de)目的(de)。
二(er)、電(dian)極材料(liao)及其形(xing)狀
鎢(wu)極氬(ya)弧(hu)焊(han)用的(de)(de)電(dian)(dian)極為(wei)鎢(wu)或(huo)氧(yang)化(hua)(hua)鎢(wu)，其熔點高達3400℃,鎢(wu)的(de)(de)逸出功(gong)為(wei)4.5eV，發射電(dian)(dian)子能力強；氧(yang)化(hua)(hua)鎢(wu)的(de)(de)發射電(dian)(dian)子能力更強。氧(yang)化(hua)(hua)鎢(wu)的(de)(de)制造工(gong)藝關鍵是氧(yang)化(hua)(hua)物與(yu)基體材料的(de)(de)均勻性，這(zhe)樣可提高電(dian)(dian)極的(de)(de)引弧(hu)性能和穩(wen)弧(hu)性能。目前國內外常用的(de)(de)鎢(wu)電(dian)(dian)極材料主要有純鎢(wu)、鈰鎢(wu)和釷鎢(wu)3種。
相(xiang)同(tong)的(de)鎢電(dian)極直徑，采用(yong)不同(tong)的(de)極性，其載(zai)流(liu)能(neng)力相(xiang)差(cha)很大(da)，純鎢極在(zai)純氬氣中焊(han)接(jie)的(de)許用(yong)電(dian)流(liu)范圍見表5-1。交流(liu)焊(han)時(shi)，采用(yong)非對(dui)稱(cheng)波形或(huo)對(dui)稱(cheng)波形，其載(zai)流(liu)能(neng)力也有差(cha)別。國(guo)外最常(chang)用(yong)的(de)是釷鎢極，國(guo)內普遍采用(yong)鈰鎢極，其引弧(hu)與(yu)穩弧(hu)性能(neng)都不亞于(yu)釷鎢極。
實踐證明，鎢(wu)極(ji)(ji)末(mo)端的(de)形狀對焊接(jie)(jie)許用(yong)電(dian)(dian)流(liu)大小和(he)焊縫(feng)成型(xing)有(you)直(zhi)接(jie)(jie)影(ying)響(xiang)。一般在焊接(jie)(jie)薄(bo)板和(he)焊接(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)較小時，可用(yong)小直(zhi)徑(jing)的(de)鎢(wu)極(ji)(ji)并將其磨成尖錐(zhui)(zhui)形（約20°),這樣(yang)，電(dian)(dian)弧(hu)(hu)容易引燃且穩(wen)定。但在焊接(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)較大時仍用(yong)尖錐(zhui)(zhui)角，會因電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度過(guo)大，而使(shi)尖錐(zhui)(zhui)角過(guo)熱熔化并增(zeng)加(jia)燒損；電(dian)(dian)弧(hu)(hu)斑點也會擴展到鎢(wu)極(ji)(ji)末(mo)端的(de)錐(zhui)(zhui)面上，使(shi)弧(hu)(hu)柱明顯(xian)地擴散而飄蕩不(bu)穩(wen)，影(ying)響(xiang)焊接(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)和(he)焊縫(feng)成型(xing)（圖(tu)5-4a).因此，在大電(dian)(dian)流(liu)焊接(jie)(jie)時要求鎢(wu)極(ji)(ji)磨成鈍錐(zhui)(zhui)角（大于90°)或帶有(you)平(ping)頂的(de)錐(zhui)(zhui)形（圖(tu)5-4b),這樣(yang)可使(shi)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)斑點穩(wen)定，弧(hu)(hu)柱的(de)擴散減小，對焊件加(jia)熱集(ji)中，焊縫(feng)成型(xing)均勻。
三、鎢極氬弧焊的種類
1. 直流(liu)鎢(wu)極氬弧焊
由于(yu)直(zhi)流鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)氬(ya)弧焊在焊接過程中電(dian)(dian)弧沒(mei)有極(ji)(ji)(ji)性(xing)的變化(hua)，所以，電(dian)(dian)弧燃燒(shao)(shao)穩定。一般(ban)情況下，直(zhi)流鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)氬(ya)弧焊都是(shi)采用(yong)直(zhi)流正(zheng)極(ji)(ji)(ji)性(xing)，即(ji)鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)為陰(yin)極(ji)(ji)(ji)（負極(ji)(ji)(ji)）。鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)熔點高，在高溫下電(dian)(dian)子(zi)發射(she)能力強，電(dian)(dian)弧燃燒(shao)(shao)會穩定性(xing)更(geng)好(hao)。直(zhi)流鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)氬(ya)弧焊采用(yong)直(zhi)流正(zheng)極(ji)(ji)(ji)性(xing)的優點是(shi)：
a. 工(gong)(gong)件為(wei)陽極（正極），工(gong)(gong)件接(jie)受電子轟擊放出(chu)的(de)全部動能(neng)和(he)位(wei)能(neng)（逸出(chu)功(gong)），會產生大量(liang)的(de)熱。因此，熔池深而窄，焊接(jie)效率(lv)高，工(gong)(gong)件的(de)收(shou)縮和(he)變(bian)形都小。
b. 鎢(wu)(wu)極接(jie)受(shou)正離子轟擊時放出的(de)能量比較(jiao)小，并(bing)且由于鎢(wu)(wu)極在發(fa)射電子時需要付出大量的(de)逸出功，鎢(wu)(wu)極產生(sheng)的(de)熱量比較(jiao)小，因而(er)不易過(guo)熱。所以(yi)，對于同一焊(han)接(jie)電流(liu)，可以(yi)采用直徑較(jiao)小的(de)鎢(wu)(wu)棒。例(li)如(ru)，同樣(yang)通過(guo)125A焊(han)接(jie)電流(liu)選用Φ1.6mm的(de)鎢(wu)(wu)極就夠(gou)了，而(er)直流(liu)反(fan)極性時需用ф6mm的(de)鎢(wu)(wu)極。
c. 鎢(wu)棒的熱發射(she)力(li)很強，當采用(yong)小(xiao)直(zhi)(zhi)徑鎢(wu)棒時，電流密度大(da)，有利(li)于電弧穩(wen)定，所以，電弧穩(wen)定性(xing)也比直(zhi)(zhi)流反極性(xing)好。
總之(zhi)，直流正極性優點較(jiao)多，焊接中應盡可能采用直流正極性。
2. 脈沖鎢極氬弧焊
脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)鎢極(ji)氬(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時，平均焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)電流是由脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)電流、基值電流、脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)時間(jian)和(he)基值時間(jian)4個參(can)數(shu)(shu)確(que)(que)定的(de)。正確(que)(que)調節這4個電參(can)數(shu)(shu)，可以增(zeng)加熔(rong)深，降低熱(re)影(ying)響區(qu)寬度，提高焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)背面成型能力和(he)增(zeng)加熔(rong)池的(de)攪拌作用(yong)，是一種極(ji)好的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)。所以，脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)鎢極(ji)氬(ya)弧焊(han)(han)(han)(han)也廣泛地應用(yong)于不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)管領域，特別適用(yong)于薄壁焊(han)(han)(han)(han)管的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。
3. 交流鎢極氬弧焊(han)
交(jiao)流(liu)(liu)鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時，由于(yu)正負兩半波的電(dian)弧(hu)電(dian)壓及再引燃電(dian)壓不(bu)同，導致焊(han)(han)(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)不(bu)對稱，從而(er)產生直(zhi)流(liu)(liu)分(fen)量。這既影響了焊(han)(han)(han)(han)縫成型(xing)，又惡化了電(dian)源的工作(zuo)條件。所以交(jiao)流(liu)(liu)鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)電(dian)源中(zhong)(zhong)要設(she)置引弧(hu)、穩弧(hu)和消除直(zhi)流(liu)(liu)分(fen)量的裝(zhuang)置，一(yi)般在不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)(han)管(guan)生產中(zhong)(zhong)，不(bu)使用交(jiao)流(liu)(liu)鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)，但鋁、鋁合(he)金焊(han)(han)(han)(han)接(jie)管(guan)就(jiu)必須采用交(jiao)流(liu)(liu)鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)。
