钨极惰性气体保护焊是现代工业制造中重要的焊接方法之一。[13]TIG焊是采用纯钨或者活化钨作为非熔化电极，使用氩气、氦气或者氦氩混合气等作为保护气体，在钨极与母材之间通以电压的电弧焊方法。

1、 氩弧焊研究现状

TIG焊一般采用氩气作为保护气体，常称为钨极氩弧焊。

氩气的密度要比空气重25%，因此采用氩气作为保护气体进行平板焊接时能够有效的保护熔池，防止空气进入焊接区。由于氩气的电离电压15.7V,比较容易引弧，并且氩气是单原子气体，受热不能分解，热导率也很低，因此使用氩气作为保护气体时一旦引弧，电弧就能稳定燃烧，但是氩气作为保护气时，电弧电压也比较低，约为8-15V，电弧呈钟罩型，焊接电弧力比较小，焊缝熔深浅，因此不适合焊接厚板。氦气也可以作为TIG焊时的保护气体，氦气的电离电压为24.5V，比氩气高很多。因此，当使用氦气作为保护气体时，电弧燃烧不如氩弧稳定。优点是氦弧比氩弧更集中，焊接热输入大，焊接电弧力高，可以焊接厚板。

钨极氩弧焊焊接电源有三种：交流电源、直流正接电源和直流反接电源。实际焊接铝及其合金时通常使用交流电源。这是因为母材和钨极可以不断在阴极和阳极之间转换。当工件为阴极时，电弧可以起到去除母材表面的氧化膜，而当钨极为阴极时，钨极可以发射电子，带走了大量的热量，使钨极得到冷却，避免了钨极的烧损[14]。

Jair Carlos Dutra 等人研究了铝合金TIG焊时，交流电流的正半周期电流大小对焊缝外形的影响[15]。试验结果表明，当增加正半周的电流值时，焊缝的熔深将会提高，且这种增长的趋势不会因为负半周的电流值减小而减小。这说明焊缝熔深只和交流电流的正半周电流值大小有关，而和负半周的电流值无关。

王飞等人研究了铝合金TIG焊接头的组织及性能。该试验采用4mm厚的1060铝合金作为母材，采用对接的方法进行焊接。焊接完成后，截取试样进行显微组织观察和力学性能试验。显微组织观察发现，焊缝区的晶粒得到了细化，热影响区晶粒粗化。力学性能试验表明，焊接接头的抗拉强度为母材的57%，断口既观察到了韧窝，还含有第二相杂质质点，因此属于混合型断裂。焊接接头的冲击韧性比母材要高一些[16]。

龙伟民等人研究了铝合金TIG焊正接条件下的焊接性。该试验的出发点是正接条件下电弧的热输入更高，焊接速度比较快，工件的变形和收缩比较小。由于在正接条件下无法去除氧化膜，因此本试验所用的焊丝具有清除氧化膜的作用。试验结果表明，在直流正接条件下，填充焊丝可以有效地去除氧化膜，得到的焊缝成型比较美观，光滑，没有出现气孔等问题[17]。

李龙庆等人研究了TIG焊时不同的焊接操作对焊缝的影响。该试验分为两组对比试验。第一组试验采用交流TIG焊，第二组试验采用随焊旋转挤压法(随焊挤压法的示意图如图1-1)。试验母材为2A12硬铝合金。焊接完成后，截取试样进行显微组织观察和力学性能试验。试验结果表明，与普通的交流焊接相比，随焊旋转挤压焊接的方法得到的焊缝变形更小，气孔的含量更少，焊缝的晶粒组织更细小均匀。这说明，采用随焊挤压的焊接方法得到的焊缝力学性能得到了有效地提高[18]。

黄瑞生等人研究了铝合金激光-TIG复合焊接对焊缝外形的影响。该试验探讨了双光束激光-TIG复合焊接的焊缝与单光束激光-TIG复合焊接焊缝的区别。试验表明，与单光束激光-TIG复合焊接相比，双光束激光-TIG复合焊接得到的焊缝气孔率明显降低，约降低了50%，并且焊缝成型的均匀性、连续性也更好。但是其他的力学性能如接头的抗拉强度、显微硬度、断后伸长率等没有明显的变化[19]。