熔化极惰性气体保护焊（简称MIG）是采用Ar或He气及其混合气体作保护气体的一种焊接方法。虽然这种方法同属于熔化极气体保护焊的一大类，但在电弧特性和熔滴过渡形式方面，与活性气体保护焊有很大的不同，由于Ar和He都是单原子气体，在电弧高温的作用下只产生电离，而不会像二氧化碳气体那样产生分解并吸收热量，因此，在惰性气体保护下，电弧的温度高于活性气体保护焊[10]。这就提高了焊丝的熔化率和熔池的的温度。惰性气体另一个作用是提高了液态熔化金属的表面张力，从而改变了熔滴过渡形式和焊缝的表面成形。熔化极惰性气体保护焊可以焊接所有氧化性较强的金属材料，如铝、镁、钛及其合金和不锈钢等[7]。

1。3。1 缆式焊丝GMAW国内外研究现状

1。4 双丝焊技术

近年来，欧美纷纷推出一种高速焊接方法，即双丝熔化极气保护焊简称双丝高速焊。德国Cloose公司称为TANDEM双丝高速焊，奥地利的Fronius公司的双丝高速焊称为TIME TWIN[10]。

最初的双丝熔化极气保护焊的两根焊丝通过一个共用的导电嘴送出，两根焊丝由一个电源或分别由两个独立的焊接电源供电。只是送丝速度不同，无法对两个电弧分别进行控制，焊接工艺规范难以调节，在焊接时焊接速度并没有达到预期。

自上世纪五十年代年起，“双丝”的高效理念开始运用到GMAW中，但是由于当时焊接电源技术相对落后的限制，不能解决近距离条件下相邻电弧的电磁干扰，并焊接过程缺乏稳定性，从而制约了双丝GMAW的进一步发展及应用。直到20世纪末，在协同控制与逆变电源技术方面的巨大进步，促使双丝共熔池GMAW才取得飞速进步。目前，双丝焊接技术主要有两种形式，即TWIN ARC和TANDEM[11]。

(a) 双丝Twin arc法原理      (b) Tandem双丝焊原理

双丝GMAW

美国米勒公司开发了TWIN ARC双丝焊设备， Twin Arc双丝焊是采用两台完全相同的脉冲电源，两套相同的送丝设备，一个能容纳两根焊丝的导电嘴，而与TANDEM双丝焊不同的是两焊丝之间不绝缘[13]。进行焊接工作时，两台电源同时输出相同的脉冲电流和频率，同时两丝以相同的速度熔化，但两丝之间无法形成协同控制。该种焊接方法的优点在于充分利用了电弧自身的调节能力，电源之间无需协调器，系统较为简单；缺点是电弧的可控性相对较差，焊丝间的干扰强烈，从而难以同步控制两丝的电弧形态及熔滴过渡[13]。论文网

双丝焊发展的初期，两根焊丝是通过同一个导电嘴，通过两焊丝的电流相位相同，且各个参数中只有送丝速度是可以单独调节的。因此，焊接过程中两个电弧无法分别进行控制，焊接参数非常难调，达不到协同控制的效果。上世纪九十年代，德国Cloose公司开发出高效双丝TANDEM技术，其特制焊炬中分置两个相互绝缘并互成一定角度的导电嘴，采用数字化协同控制器，使两脉冲电源之间实现通信连接，两电源脉冲波形输出相位差可以独立调节，从原理上解决了电弧电磁干扰问题[14]。焊接中包括送丝速度在内的所有的参数都相互独立，可以单独调节。甚至是两根焊丝的直径、材质、用或不用脉冲，也可以不一样，这样可以更好地控制电弧，协调两电弧之间的工作，在保证两电弧稳定工作的前提下，将两个电弧之间的相互干扰降到最低。奥地利Fronius公司也生产出类似的TANDEM设备，其特点是两焊接电源脉冲数值一致、两脉冲波形相位始终相差1800，即两电弧始终交替燃烧。

Tandem双丝焊工作时，两根焊丝前后排列，前丝垂直，后丝与垂直方向成一定角度;前丝的电流比后丝略大，这样有利于形成较深的熔深，后丝的电流略小，主要起填充盖面的作用。两根焊丝之间相互加热，充分的利用电弧的能量，提高电弧的热效率，并且实现了熔敷率的提高，使熔池内有充足的熔融金属与母材相互熔合，焊缝表面成形美观。一前一后的焊丝组合能够增大熔池尺寸，使熔池中的气体有足够的时间析出，这样降低了气孔的形成倾向。Tandem双丝焊工作时电流一般较大，但由于熔敷率高，焊接速度也较大，最大是可达到6m/min，因此，热输入量相比单丝气保焊较小，焊接变形较小，有利于薄板焊接[15]。