1.A-TIG焊原理

目前关于A-TIG焊中，活性焊剂增加焊缝熔深的具体作用机理，在学术界还没有定论。其中最有代表性的机理为表面张力梯度改变理论和电弧收缩理论。

（1）面张力梯度改变理论 由于活性助焊剂的加入，引入了硫等活性焊剂可改变熔池表面张力的元素，从而使得熔池内液态金属的流动方向发生了变化，导致熔深增加。像Fe、Ni、Co这样的材料，其液态金属的表面张力系数随温度的提高而降低，焊接熔池中心温度高而周边温度低，液态金属形成从熔池中心向熔池周边的表面张力流，电弧向熔池底部的传热效率低，所形成的焊缝宽而浅；当液态金属处于氧化性气氛中或液态金属中含有活性元素时，液态金属表面张力系数值降低，同时表面张力系数随温度的提高而增大，在焊接熔池中，由于熔池中心区温度最高，液态金属便形成从熔池周边向熔池中心的表面张力流，致使熔池底部的加热效率提高，从而使焊接熔深增大^［66］，图12-62为熔池金属流态示意图。

图12-62 熔池金属流态示意图

（2）电弧收缩理论活性助焊剂使得焊接电弧收缩，从而增加了电弧的能量密度和电弧压力，熔池下凹，熔深增加。A-TIG焊剂中含有大量氧化物、卤化物等活性物质，这些物质在电弧高温的作用下蒸发，以原子形态包围在电弧周边区域，由于电弧周边区域温度较低，活性剂蒸发原子捕捉该区域中的电子而形成负离子，并散失到周围空问，使电弧中的电子数减少，电弧导电性减弱，导致阳极区电弧收缩，以及阳极压降和电场强度的增加，电弧产生明显收缩，从而使焊接熔深增大^［66］。

电弧收缩的原因有三种可能^［67-69］：一是在电弧的中心区域，电弧的温度高于分子的分解温度，气体和活性剂原子被电离成电子和正离子。在弧柱较冷的外围区域，被蒸发的物质仍然以分子和被分解的原子的形式存在，被分解的原子大量地吸附电子，形成负离子，使外围区域作为主要导电物质的电子减少，导电能力下降，使电弧收缩；二是因为我们使用的活性剂的各组分都是多原子分子，所以在电弧气氛下发生热解离，热解离是吸热反应，所以根据最小电压原理，使电弧收缩；三是因为涂层物质本身不导电，又因为涂层物质的熔沸点都比金属的高，所以只在电弧中心温度较高的区域有金属的蒸发，形成阳极斑点，即涂层的存在减小了阳极斑点区，从而使电弧收缩。(www.daowen.com)

2.A-TIG焊特点

1）与传统的焊条电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊等焊接方法相比，A-TIG焊具有质量可靠、生产效率高的优点。

2）与先进的激光焊、电子束焊以及等离子弧焊相比，A-TIG焊在焊接效率上虽稍有欠缺。但因其所用的活性焊剂材料成分组成宽，来源丰富，价格便宜，而且无须昂贵的焊接设备，使得A-TIG焊具有成本低廉，经济性好的优点，因此具有良好的经济效益和广泛的应用前景。

3）A-TIG焊典型的应用是较厚工件（3～12mm）的精密焊接，与同等厚度的常规TIG焊相比，A-TIG焊可以进行高速低热输入焊接，所以非常适合于薄壁小直径管—管、管—板焊接。

4）A-TIG焊中的活性焊剂对焊缝中主要成分的质量分数影响极小，并且采用A-TIG焊工艺焊接的焊缝接头在强度、韧塑性、抗晶问腐蚀性能等各方面均等同于或优于TIG焊焊接的接头。