一、钨极脉冲氩弧焊工作原理
钨极脉冲氩弧焊是在普通钨极氩弧焊基础上发展起来的一种新的焊接工艺，通过控制焊接电流按一定频率周期地变化。每一次脉冲电流通过时，焊件被加热熔化，形成一个点状的熔池。脉冲电流处于停歇期间，点状熔池冷凝，电弧由基值电流维持燃烧（输入给焊件的能量很小），即以一个较小的基值电流来维持一个电弧的电离通道，以便下一次脉冲电流导通时，脉冲电弧能可靠地燃烧，熔化金属，形成一个新的焊点。只要合理地调节间歇时间和适当的焊枪移动速度，保证相邻两焊点之间有一定的相互重叠量，就可获得一条连续致密的焊缝。脉冲电路原理见图4-41。
二、钨极脉冲氩弧焊工艺特点及其适用范围
在焊接厚度小于1mm奥氏体不锈钢箔片和金属软管管坯时，若采用普通氩钨极弧焊，焊接电流只允许用到几安培或十几安培。虽然所选用的钨极直径可以相应减小，但是电流密度仍然太小，导致钨极局部的极斑飘移、电弧不稳；如果焊接电流调得大些，会使焊件过热而烧穿。为了克服上述缺点，且又能保证连续焊接，在20世纪60年代研制成功了气体保护脉冲电弧焊。它的工艺特点及其适用范围如下。
①. 可调工艺参数多，可以精确地控制待焊件的热输入和熔池的形状及尺寸。因而可提高焊缝抗烧穿和熔池的保持能力，易获得均匀熔深。所以特别适用于薄板（薄至0.1mm）焊接和全位置焊接以及单面焊背面成形的焊接工艺。
②. 可以用较低的热输入获得较大的熔深，这样可以减少焊接热影响区和焊件变形。
③. 在焊接过程中，脉冲电流对点状熔池有较强的搅拌作用，而且熔池金属冷凝快，高温停留时间短，焊缝金属组织致密，可以减少敏感材料产生裂纹的倾向。对于奥氏体不锈钢还能提高焊接接头的耐腐蚀性能。
④. 每个焊点加热和冷却迅速，很适合于焊接导热性能强或厚度特别大的焊件。
⑤. 焊缝成形美观，质量稳定，焊接接头力学性能高于普通钨极氩弧焊焊接接头力学性能。
根据脉冲频率不同，可分为低频脉冲氩弧焊和高频脉冲氩弧焊。钨极脉冲氩弧焊可根据焊件的厚薄来选择是否填加焊丝，也可以用氦气作为保护气体。
三、低频脉冲氩弧焊
①. 基本原理
焊接电流的大小（直流电或交流电的有效值）呈周期性脉冲变化，脉冲的频率，从每秒接近于一次至几次，至多不过十几次，即以低频脉冲的方法供给电流脉冲。图4-42为常见的脉冲电流波形，从图中可以看出脉冲焊时的电流由两个电流组成：脉冲电流和基值电流；焊接时间也是由脉冲电流持续时间和基值电流持续时间两部分组成。它们是用来调节和控制焊缝热输入的主要参数。在一个脉冲电流期间，基本金属熔化到一定的熔深；随之，马上转变为一个小电流（基值电流），它的主要作用是维持电弧不至于熄灭，也提供一个熔池冷却凝固条件、使焊件不至于烧穿。其实，脉冲氩弧焊所完成的连续焊缝是由许多焊点搭接而成的。焊接电流周期性变化，不仅能保证得到一定的熔深，又不至于焊穿工件，而且随着频率节奏可以得到波纹美观的焊缝。通过电弧脉冲变化，使焊接接头金相组织变得均匀，还细化了晶粒，从而提高了焊接接头的力学性能和耐腐蚀能力。所以用脉冲氩弧焊焊接奥氏体型不锈钢薄件和中厚件是非常有益的。
②. 工艺参数的选择
脉冲钨极氩弧焊的工艺参数主要有脉冲电流幅值（Ip或ip）、基值电流（Ib或ib）、脉冲电流持续时间（tp）、基值电流持续时间（tb），其中交流脉冲参数ip、ib分别指脉冲电流和基值电流在持续时间内的有效值。此外还有脉幅比RA、脉宽比Rw、脉冲周期T、脉冲频率f，各参数之间的关系如下：
脉冲钨极氩弧焊的工艺参数，通常按下述原则和步骤选择。
a. 对于一定的母材厚度，脉冲电流Ip（或ip）取决于被焊母材的种类，而与母材厚度无关，所以通常先按被焊材料选择Ip（或ip），然后再按母材厚度决定脉冲电流维持时间tp,不同材料及厚度的Ip（或ip）及tp值可参考图4-43进行选择。当焊接薄件时，Ip（或ip）值应选低于图示的数值，同时适当延长tp值；焊接厚件时，Ip或i，值应稍高于图示的数值，并适当缩短tp值。
b. 基值电流Ib（或ib）与基值电流维持时间tb相互要匹配，应保证电弧不熄弧和熔池在基值电流期间得以凝固。通常基值电流Ib是脉冲电流Ip（或ip）的10％～20％，基值电流维持时间tb为脉冲电流持续时间tp的1～3倍。
c. 脉幅比RA和脉宽比Rw值较大时，脉冲特点较显著，有利于克服热裂纹，但过大会增加咬边倾向。需在焊接过程中对焊接速度进行合理调节来控制熔透率，避免产生热裂纹和咬边。
d. 焊接速度要和脉冲频率相匹配，以保证焊点间距的要求，它们之间的关系是：
Lw 不能太大，否则焊点之间无重叠量，而得不到连续致密的焊缝，常用频率一般低于10Hz，可参考表4-40选用。不锈钢脉冲钨极氩弧焊焊接工艺参数，可参考表4-41、表4-42。
四、高频脉冲钨极氩弧焊
高频脉冲钨极氩弧焊与低频脉冲氩弧焊的不同之处，是焊接电流以每秒钟几千次甚至几万次的极高频率变化着。这样的高频脉冲电流使电弧的磁收缩效应比较强烈，电弧直径受到的压缩更为激烈，增强了电弧的挺度。同时使熔池能很好地搅拌，改善了焊缝的冶金性能，特别适合铝及铝合金的焊接。高频脉冲电弧产生的压力还导致超声振动，它可以增强熔化金属的流动性。这些都有利于细化晶粒，减少焊缝气孔，使焊缝成形美观。在焊接电流平均值相等的情况下，高频脉冲钨极氩弧焊的焊接速度可比普通钨极氩弧焊提高1倍，这就必然会缩短焊缝金属的高温停留时间，对改善奥氏体型不锈钢的耐蚀性是有益的。但是，这种焊接方法在施焊过程中有刺耳的噪声。
有关脉冲钨极氩弧焊机的型号很多，表4-43列出了国内几种脉冲钨极氩弧焊机型号及其主要技术性能，可供选用。
