脈沖鎢極氬弧焊是在普通鎢極氬弧焊基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的焊接工藝，它通過(guò)控制電弧能量周期性脈沖變化來(lái)控制焊接熔池過(guò)程，也可以以鎢極為電極。其原理是以一個(gè)較小基值電流來(lái)維持一個(gè)電弧的電離通道，在此基礎(chǔ)上周期性加一個(gè)同極性高峰脈沖主電弧，以熔化金屬并控制熔滴過(guò)渡。脈沖焊接電源一般是由直流電源外加一晶閘管直流開(kāi)關(guān)裝置組成，其脈沖電路原理見(jiàn)圖3-41所示。
在焊接厚度小于1mm的奧氏體不銹鋼箔片和金屬軟管管坯時(shí)，若采用均勻焊接電流施焊，所需要的焊接電流只是幾安培或十幾安培。雖然所選用的鎢絲電極直徑可以相應(yīng)減小，但是電流密度仍然會(huì)變得太小，導(dǎo)致鎢絲局部的極斑飄移，造成電弧不穩(wěn)；如果焊接電流調(diào)得大些，又會(huì)使被焊薄件過(guò)熱而燒穿。為了克服上述缺點(diǎn)且又要保證連續(xù)焊接，研制出一種新的焊接工藝-氣體保護(hù)脈沖電弧焊，它的優(yōu)越性在于：
1. 它可以精確地控制待焊件的熱輸入，克服了因熔敷金屬表面張力不足以支持熔池，而造成的焊縫下塌，從而提高了焊縫抗燒穿的能力，特別適用于薄板（薄至0.1mm）對(duì)接焊縫。它可以在不加墊板的情況下，實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形且焊接變形量小。
2. 在保證焊透的前提下，可以調(diào)節(jié)熱輸入及焊縫在高溫停留時(shí)間，因而適合各種焊接性較差材料的焊接，可減小熱裂紋、淬硬和冷裂的傾向，對(duì)于奧氏體不銹鋼還能提高焊接接頭耐蝕性。
3. 它對(duì)焊接工藝、焊接參數(shù)的波動(dòng)不夠敏感，對(duì)各種焊接位置有較強(qiáng)的適應(yīng)性，適用于全位置的焊接。
4. 焊縫成形美觀，質(zhì)量穩(wěn)定，焊接接頭力學(xué)性能均高于普通鎢極氬弧焊。
5. 可根據(jù)焊件的厚薄來(lái)選擇是否填加焊絲，也可以用氦氣作為保護(hù)氣體。根據(jù)脈沖頻率不同，可分為低頻、中頻和高頻脈沖氬弧焊。
a. 低頻脈沖鎢極氬弧焊
低頻脈沖鎢極氬弧焊的基本原理是：焊接電流的大小（直流電或交流電的有效量）呈周期性脈沖變化，脈沖的頻率以每秒接近于一次到幾次，至多不超過(guò)十幾次，以低頻脈沖的方法供給電流脈沖。低頻脈沖鎢極氬弧焊在生產(chǎn)上使用較多，例如用機(jī)械操作鎢極脈沖氬弧焊焊接奧氏體型不銹鋼薄板對(duì)接焊縫和導(dǎo)管對(duì)接焊縫的焊接參數(shù)，見(jiàn)表3-28和表3-29（為不加填充焊絲鎢極脈沖氬弧焊）。焊接時(shí)采用直流正極性電源。
b. 中頻脈沖鎢極氬弧焊工藝
中頻脈沖鎢極氬弧焊是在直流電上疊加200～500Hz中頻脈沖電流，可提高電弧挺度，在一定程度上增加熔深，并促使熔池金屬晶粒細(xì)化，可提高焊縫金屬的韌性。這種工藝用于航空、航天工程重要部件的 焊接。
c. 高頻脈沖鎢極氬弧焊工藝
高頻脈沖鎢極氬弧焊與低頻、中頻脈沖氬弧焊不同之處，是焊接電流以每秒鐘幾千次甚至幾萬(wàn)次的極高頻率變化著。這樣的高頻脈沖電流使電弧的磁收效應(yīng)比較強(qiáng)烈，使圓錐形電弧變成圓柱形電弧，電弧的壓縮更為激烈，增強(qiáng)了電弧的挺度。不僅提高了電弧的能量密度而且增強(qiáng)了電弧的穿透力，在相同的有效電流下可達(dá)到更大的熔深或在相同的熔深下提高了焊接速度，同時(shí)使熔池能很好地?cái)嚢?，改善了焊縫的冶金性能，特別適合鋁及鋁合金的焊接。高頻脈沖電弧產(chǎn)生的壓力還導(dǎo)致超聲振動(dòng)，它可以增強(qiáng)熔化金屬的流動(dòng)性。這些都有利于細(xì)化晶粒，減少焊縫氣孔，還使焊縫成形美觀。在焊接電流平均值相等的情況下，高頻脈沖鎢極氬弧焊的焊接速度可比普通鎢極氬弧焊提高一倍，這就必然縮短焊縫金屬在高溫的停留時(shí)間，對(duì)改善奧氏體型不銹鋼耐蝕性是有益的。但是，這種焊接方法在施焊過(guò)程中有刺耳的噪聲，對(duì)人體健康有一定的影響。同時(shí)，這類弧焊機(jī)電源造價(jià)昂貴，導(dǎo)致應(yīng)用范圍小，在不銹鋼高速焊管生產(chǎn)線上有時(shí)采用這種工藝。
有關(guān)脈沖鎢極氬弧焊機(jī)的型號(hào)很多，表3-30列出了國(guó)內(nèi)幾種型號(hào)及主要技術(shù)性能，可供選用。
為了克服鎢極惰性氣體保護(hù)焊自身效率較低的弱點(diǎn)，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，發(fā)展了許多新的工藝方法，除了上面介紹脈沖鎢極氬弧焊外，還有熱絲鎢極氬弧焊、雙弧和多弧鎢極氬弧焊等。
鎢極氬弧焊方法和應(yīng)用范圍，見(jiàn)表 3-31 。
