普通的TIG焊由于具有焊缝成形好且致密的优点，因而在生产中得到广泛的应用。但随着工业生产的发展，各种大直径、厚壁及特种材料的焊接大量出现，普通TIG焊因存在熔敷效率低、焊接速度慢、热影响区大的弱点，已不能满足生产的要求。现在，一种控制精确，高效、优质，具有普通TIG焊诸多优点的焊接新工艺——热丝TIG焊接工艺的出现，使TIG焊工艺产生了一个飞跃。

1.热丝TIG焊全位置自动管焊机结构特点

（1）焊机的结构 热丝TIG焊全位置管焊机焊接系统由五部分组成：晶体管焊接电源；负载持续率为100%的140A逆变焊丝加热电源；双内循环水冷却系统；反应灵敏，具有弧长控制和横摆功能的焊接机头（小车式）；以及可联机或脱机使用的便携式计算机、打印机。此外，焊机还可选配工业摄像监控系统和实时监控系统。焊机的结构示意图如图2-11所示。

图2-11 焊机的结构示意图

（2）焊机的特点 电源能实现TIG焊或T1G热丝焊；可高效监测焊接电流，并能闭环监控全部运动功能；可脱机编程，也可与焊机内计算机联机编程，实现人机对话；焊接过程和所有参数都由计算机实现精确控制，保证焊接参数在不同焊接部位连续改变，确保焊缝连续、优质；可选用脉冲或非脉冲焊接，在焊接主脉冲上还可叠加高频脉冲，其频率在500～10000Hz可调；焊接机头具有弧长控制和横向摆动功能，有利于获得良好的焊缝成形，机头上设置有焊丝加热装置和高速送丝机，大大提高了焊接效率。

2.焊接工艺

在选择焊接参数时应考虑以下因素：

1）焊接热输入的选择对于焊接接头的使用性能至关重要。特别是在焊接中、高合金钢材料时，应首先确定被焊材料的焊接热输入允许范围。例如在焊接A335—P91钢时，焊接热输入不应大于25kJ/cm，否则会造成焊接接头冲击韧度大大降低。

2）在进行全位置焊接时，要求焊接参数尤其是焊接电流应根据焊接位置不同而改变。当焊接机头旋转到管子的上坡区域时（即时钟的7～10点钟位置），重力对熔池产生影响，使熔池液态金属朝与焊接方向相反处流动，很难维持熔池的稳定性，造成熔池流淌。应控制好焊丝加热电源，热输入不能过大。当机头开始爬升时，应稍微调低焊接电流。

3）由于管道壁厚一般较大，大多采用多层焊，且焊接时要求前一层焊缝表面呈凹形最好，否则后层焊道质量不易保证。因此选择的焊接参数应能保证该焊层的外观成形，避免产生焊接缺陷。

在焊接材质为20钢管时，其坡口形式为U形，如图2-12所示。选用直径为1.2mm的ER49-1焊丝，保护气体为99.99%（体积分数）的纯氩，进行冷、热丝TIG焊，焊接参数见表2-9。(www.daowen.com)

在冷丝焊过程中，打底、第一层填充采用脉动送丝，使打底层焊缝充分熔透，又可避免过大的热输入使焊缝成形变坏。填充二至三层时，电弧在焊缝两侧停留时间应较长，使熔敷金属与焊缝侧壁充分熔合，而盖面时两侧停留时间适当缩短。第一层填充时在侧壁停留时间不能太长，这是因为底层焊道较薄易造成烧穿等缺陷。由于总的热输入不高，在接头的不同空间位置焊接参数可以不用改变。

图2-12 坡口形式

热丝焊送丝速度达到635mm/min以上时，接通热丝电源主回路。由于熔敷率的提高，送丝速度在填充第二层时为冷丝的2倍以上。可以看出，焊接一个接头的时间由冷丝的79min缩短至67min，热丝用时只占冷丝用时的77%。而对焊接熔敷时间（填丝时间）而言，将冷丝填丝的52min缩短至34min，热丝用时占冷丝用时的65%。因此热丝焊不仅可以缩短焊接时间，同时也降低了氩气的消耗。对厚壁管焊接时，热丝的优越性更为突出。

热丝TIG焊焊接外径168mm、壁厚12mm的低碳钢管和不锈钢管与进行冷丝焊时的焊接参数对比，其结果见表2-10。坡口形式为U形。保护气体为99.99%（体积分数）的纯氩。

表2-9 20钢管冷/热丝TIG焊焊接参数

表2-10 碳钢管和不锈钢管冷丝、热丝全位置TIG焊焊接参数比较

①表示包括预送气时间、引弧时间以及焊完一层焊道后保护气体的维持时间，但不包括绕带时间、更换钨极时间及焊道与焊道之间等待降温时间。