交流钨电极氩弧焊的工作原理

当工件为负极时，表面生成的氧化膜逸出功小，易发射电子，所以阴极斑点总是优先在氧化膜处形成。工件为冷阴极材料时，阴极区有很高的电压降，因此阴极斑点能量密度相当高，远远高于阳极。正离子在阴极电场作用下高速撞击氧化膜，使得氧化膜破碎、分解而被清理掉，接着阴极斑点又在邻近氧化膜上发射电子，继而又被清理，阴极斑点始终在金属表面的氧化膜上游动，被清理的氧化膜面积也不断地扩大，直到不在氩气所能保护的范围内。清理作用的强弱与阴极区的能量密度和正离子质量有关，能量密度越高，离子质量越大，清理效果越好。正接时，工件转为阳极不存在清除氧化膜的功能。

使用直流正接法时没有阴极清理作用，无法焊接那些容易被氧化的铝、镁及其合金。虽然直流反接法具有阴极清理作用能够焊接铝、镁及其合金，直流反接时的焊缝熔深深、缝宽大，但增加焊接电流，又受到钨电极易烧损的限制、故这类金属多采用交流TIG焊，主要的原因是利用交流正半周期钨电极发射电子有利于电弧的稳定，而交流负半周期有工件表面的阴极清理作用焊缝清理后周围的白边，就是清理作用把母材表面氧化膜去除的痕迹。发生的范围是在惰性气体充分包围的地方，如混入空气就不发生这种作用。当惰性气体流量不足或保护欠佳时，其作用范围就会减少。

交流电流的极性是在周期性地变换，相当于在每个周期里半波为直流正接，半彼为直流反接。正接的半波期间钨电极可以发射足够的电子而又不致于过热，有利于电弧的稳定。反接的半波期间工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而获得表面光亮美观、成形良好的焊缝。这样，同时兼顾了阴极清理作用和钨电极烧损少、电弧稳定性好的效果，对于活泼性强的铝、镁、铝青铜等金属及其合金一般都选用交流氩弧焊。