熱絲TIG焊是于1956年在傳統TIG焊基礎上發展起來的一種優質、高效、節能的焊接工藝，其基本原理就是在焊絲送進熔池之前，對焊絲進行加熱使其達到一定的預熱溫度，最終實現高速高效焊接的目的。

焊絲經過余熱表面得以凈化以及余熱電流對熔池的攪拌作用、預熱電流的磁場作用可以改變焊接電弧的形態等多種因素的共同作用，使得焊縫質量更為優良。從焊縫熱輸入量的角度看，焊絲預熱的能量和焊接電弧的能量分別獨立控制，焊接熔敷速度的提高與焊縫熱輸入量的增加沒有直接的關系，即在不提高熱輸入的條件下，提高焊接熔敷速度，使焊絲熔化速度增加。在相同電流的情況下，焊接速度可提高一倍以上。

同TIG 焊相比，熱絲TIG 焊明顯地提高了熔敷速度、焊接速度，適合于焊接中等厚度的焊接結構，同時又具有TIG焊高質量焊縫的特點。同MIG焊相比，其熔敷速度相差不大，但是熱絲TIG 焊的送絲速度獨立于焊接電流，因此能夠更好地控制焊縫成形，對于開坡口的焊縫，其側壁熔合性比MIG 焊好得多。

圍繞著焊絲的加熱方法及進一步提高其熔敷效率和擴大其適用范圍，已開發出許多具體的熱絲TIG焊方法，主要分類如圖1所示

▲ 圖1 熱絲TIG焊方法的主要分類

國內外現有的熱絲TIG焊接都是在焊絲上通過一定電流, 利用焊絲自身電阻產熱來預

熱焊絲。這種方法存在一些不足之處,

一是焊絲的溫度不易控制, 影響焊接效率和焊縫的質量;

二是在工件和焊絲之間存在一條與焊接主回路相鄰的熱絲電流回路,焊接電弧受到該回路磁場洛侖茲力的作用而偏離原來的方向, 產生磁偏吹, 對焊縫形狀和電弧的準確定位產生不利的影響, 磁偏吹嚴重時甚至不能焊接;

三是, 對A l及鋁合金這一類電阻率較低的焊絲, 電阻加熱效率低, 焊絲很難達到合適的溫度, 所以到目前為止, 傳統熱絲TIG焊還不適合A l、Cu等合金的焊接。

與傳統熱絲T IG 焊接相比, 高頻感應加熱熱絲TIG焊有如下特點。

( 1) 熱絲效率高, 加熱速度快。

( 2) 適用于各種金屬材質的焊絲, 特別是低電阻率焊絲的加熱。

( 3) 沒有旁路電流磁場干擾, 消除了磁偏吹現象。

( 4) 通過對高頻輸出電流的控制可以精確地控制焊絲的溫度, 通過改變輸出振蕩頻率, 利用高頻感應集膚效應, 可以控制感應加熱的深度。

▲熱絲TIG堆焊

采用TIG電弧為加熱源，對即將進入熔池的焊絲進行直接加熱，原理如圖2所示

▲ 圖2 電弧熱絲原理圖

影響焊絲溫度的主要因素有熱絲電弧電流I，送絲速度V，焊絲的表面散熱Qf，焊接電弧對焊絲的輻射傳熱Qt。其中，前兩項是主要影響因素。Qt的影響在無熱絲焊接的情況下依然存在，因此在對比時可略去而Qf可以歸于考慮電弧的有效加熱效果η。

2 熱絲電弧電流和送絲速度的影響

圖3為測量原理圖，利用儲能點焊將熱電偶焊在焊絲上并裝卡在工作臺上。焊槍在電機的帶動下，以一定的速度運動模擬焊絲送入。有熱電偶產生的電信接入多路測溫設備，再將其得到的數據傳入電腦用以存儲、分析。

▲ 圖3 測溫系統原理圖

由圖4 可看出，溫度在某一時刻陡升，之后緩慢下降。移動熱源溫度場［4］熱源處溫度最高，因此可認為曲線的最高點是電弧經過熱電偶時的溫度，而焊絲送入熔池時的溫度結合送絲速度、電弧加熱處與熔池距離利用插值得出。

▲ 圖4 送絲速度為4000m/min 時溫度記錄圖

▲ 圖5 溫度與熱絲電流、送絲速度的變化關系

由圖5 可以看出，在送絲速度一定時，溫升隨電流呈線性增加，其斜率由加熱效率η 決定；而當熱絲電弧電流一定時，溫升隨送絲速度呈雙曲線規律減小，雙曲線的形狀由加熱效率η 決定。由曲線斜率可計算出不同送絲速度的熱絲加熱效率η。

3 結論

（1） 電弧熱絲法焊絲的溫升與熱絲電弧電流呈線性關系，與送絲速度成反比。

（2） 電弧熱絲TIG 焊能夠大幅度提高TIG 焊的效率。