钨极氩弧焊又叫做非熔化极氩弧焊，通常用TIG来表示，TIG是英文Tungsten Inert Gas Arc Welding的缩写。钨极氩弧焊是借助高熔点的金属钨作为一个电极，工件作为另一个电极，利用氩气（Ar)作为保护气体，并在钨极与工件之间引燃电弧进行焊接，如图5-3所示。
钨极氩弧焊焊接时，电极和电弧区及熔化金属都处于氩气保护之中，使之与空气隔绝。当保护气体采用氦气时又称氦弧焊，有时保护气体采用按一定比例混合的混合气体，如：氩气和氦气混合、氩气和氢气混合。钨极氩弧焊又可分为：直流钨极氩弧焊、交流钨极氩弧焊和钨极脉冲氩弧焊等。钨极氩弧焊广泛应用于不锈钢、钛合金、铝合金、活泼金属和难熔金属的焊接。所以，在不锈钢焊管、钛合金焊管和铝合金焊管生产中都广泛地应用了钨极氩弧焊。
一、保护气体
钨极氩弧焊常用的保护气体有单一纯氩气和混合气体（氩＋氢氩＋氦）。有关焊接常用保护气体，请参考第三章《3.5.5焊接用保护气体》。
1. 氩气
氩气比空气重25%,是一种惰性气体，用做保护气体，不与金属起化学作用，不溶解于金属中，也不易漂浮散失，有利于保护作用。另外，氩气的导热系数小，而且是单元子气体，高温下不分解吸热，所以在氩气中燃烧的电弧热量损失较小。氩气保护焊时，电弧一经引燃，燃烧就很稳定。在各类保护气体中，氩弧的稳定性最好，即使在低电弧电压时也十分稳定，一般氩弧焊电弧电压仅8V~15V。
2. 氩气、氢气混合气体
在焊接保护气体氩气（Ar)中加人适量的氢气（H2),可提高电弧温度，增加母材热量输入，从而提高焊接速度。
3. 氩气、氦气混合气体
在焊接保护气体氩气（Ar)中加入适量的氦（He),也可以提高电弧温度，增加母材热量输入，进而也能达到提高焊接速度的目的。
二、电极材料及其形状
钨极氩弧焊用的电极为钨或氧化钨，其熔点高达3400℃,钨的逸出功为4.5eV，发射电子能力强；氧化钨的发射电子能力更强。氧化钨的制造工艺关键是氧化物与基体材料的均匀性，这样可提高电极的引弧性能和稳弧性能。目前国内外常用的钨电极材料主要有纯钨、铈钨和钍钨3种。
相同的钨电极直径，采用不同的极性，其载流能力相差很大，纯钨极在纯氩气中焊接的许用电流范围见表5-1。交流焊时，采用非对称波形或对称波形，其载流能力也有差别。国外最常用的是钍钨极，国内普遍采用铈钨极，其引弧与稳弧性能都不亚于钍钨极。
实践证明，钨极末端的形状对焊接许用电流大小和焊缝成型有直接影响。一般在焊接薄板和焊接电流较小时，可用小直径的钨极并将其磨成尖锥形（约20°),这样，电弧容易引燃且稳定。但在焊接电流较大时仍用尖锥角，会因电流密度过大，而使尖锥角过热熔化并增加烧损；电弧斑点也会扩展到钨极末端的锥面上，使弧柱明显地扩散而飘荡不稳，影响焊接电流和焊缝成型（图5-4a).因此，在大电流焊接时要求钨极磨成钝锥角（大于90°)或带有平顶的锥形（图5-4b),这样可使电弧斑点稳定，弧柱的扩散减小，对焊件加热集中，焊缝成型均匀。
三、钨极氩弧焊的种类
1. 直流钨极氩弧焊
由于直流钨极氩弧焊在焊接过程中电弧没有极性的变化，所以，电弧燃烧稳定。一般情况下，直流钨极氩弧焊都是采用直流正极性，即钨极为阴极（负极）。钨极熔点高，在高温下电子发射能力强，电弧燃烧会稳定性更好。直流钨极氩弧焊采用直流正极性的优点是：
a. 工件为阳极（正极），工件接受电子轰击放出的全部动能和位能（逸出功），会产生大量的热。因此，熔池深而窄，焊接效率高，工件的收缩和变形都小。
b. 钨极接受正离子轰击时放出的能量比较小，并且由于钨极在发射电子时需要付出大量的逸出功，钨极产生的热量比较小，因而不易过热。所以，对于同一焊接电流，可以采用直径较小的钨棒。例如，同样通过125A焊接电流选用Φ1.6mm的钨极就够了，而直流反极性时需用ф6mm的钨极。
c. 钨棒的热发射力很强，当采用小直径钨棒时，电流密度大，有利于电弧稳定，所以，电弧稳定性也比直流反极性好。
总之，直流正极性优点较多，焊接中应尽可能采用直流正极性。
2. 脉冲钨极氩弧焊
脉冲钨极氩弧焊焊接时，平均焊接电流是由脉冲电流、基值电流、脉冲时间和基值时间4个参数确定的。正确调节这4个电参数，可以增加熔深，降低热影响区宽度，提高焊缝背面成型能力和增加熔池的搅拌作用，是一种极好的焊接方法。所以，脉冲钨极氩弧焊也广泛地应用于不锈钢焊管领域，特别适用于薄壁焊管的焊接。
3. 交流钨极氩弧焊
交流钨极氩弧焊焊接时，由于正负两半波的电弧电压及再引燃电压不同，导致焊接电流不对称，从而产生直流分量。这既影响了焊缝成型，又恶化了电源的工作条件。所以交流钨极氩弧焊焊接电源中要设置引弧、稳弧和消除直流分量的装置，一般在不锈钢焊管生产中，不使用交流钨极氩弧焊，但铝、铝合金焊接管就必须采用交流钨极氩弧焊。
