（4）等离子弧焊(PAW)等离子弧焊是利用压缩电弧来实现焊接的方法。等离子气体孔径的压缩作用导致电弧收缩，弧长增加，增大了能量密度和离解度，形成等离子弧。它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧，因而具有较大的熔透力。采用变极性等离子弧焊（VPPAW）能实现10mm以上铝合金厚板的一次熔透，并可以用来解决常规等离子弧焊接铝合金时表面氧化膜清理不彻底、匙孔难以建立等问题，因此运用于航天铝合金舱体的焊接。但目前只有为数不多的几家公司能够制造该技术设备。

（5）电渣焊（ESW）电渣焊是利用流过液体熔渣的电流产热实现加热、熔化金属并形成焊缝的焊接方法，主要应用于船体，桥梁等结构的焊接。电弧只存在于初始阶段，用以加热熔化焊剂。电渣焊熔敷效率高，可实现大厚度工件一道焊成，但是熔池高温停留时间过长，容易产生晶粒粗大和过热组织，降低接头的韧性。同时受熔池体积较大的限制，其只适用于垂直方向焊接。

1.3 窄间隙焊接方法在厚板中的应用

1.3.1窄间隙焊接定义

窄间隙焊接（NarrowGapWelding，NGW）是一种特殊的焊道熔敷技术，由美国Battelle研究所于1963年在《铁时代》杂志上首先提出[14]。上世纪八十年代，日本压力容器研究委员会施工分会第八专门委员会对窄间隙焊接的定义做出规定：窄间隙焊接是将板厚30mm以上的钢板，以小于板厚的间隙按对放置开坡口进行焊接的方法（板厚小于200mm时，间隙小于20mm；板厚超过200mm时，间隙小于30mm）[15]。从近年实际工程项目上看，目前常规厚板（30~60mm）的窄间隙坡口尺寸通常都在15mm以下。

1.3.2窄间隙焊接的特征

常规窄间隙坡口形式主要有I、U、V形，坡口角度大小视焊接变形情况决定。常常采用热输入较小或者中等的方法进行多层多道焊接。一般而言，窄间隙焊接具有坡口断面小，填充材料少的优点，能够降低能耗，节省成本，同时减少焊接时间，提高生产效率；由于采用中小热输入进行焊接，可以减小热影响区宽度，细化接头晶粒组织，优化接头力学性能。与此同时，由于坡口较为狭窄，容易导致向坡口底部送气送丝困难；窄间隙电弧焊要求焊丝严格对中，否则容易出现侧壁打弧、焊丝回烧的现象；在多层多道焊接过程中，侧壁熔合和层间熔合难以保证，一旦出现缺陷，返修极其困难，因此对施工者的焊接技能也有较高要求。

1.3.3厚板窄间隙焊接方法分类

本条主要介绍窄间隙电弧焊。

（1）窄间隙TIG(NG-TIG)

NG-TIG技术继承了TIG技术优点，常用于锅炉压力容器、核电等领域重要合金结构件的焊接。但其填充效率依然较低，需要采用填热丝的方式加快熔敷效率。

（2）窄间隙GMAW(NG-GMAW)

NG-GMAW技术采用特殊的焊丝弯曲结构解决了坡口侧壁熔合不良的问题。法国的DCAN船厂使用该技术制造了潜艇外壳，日本的压水反应堆制造中也采用了该项技术。但考虑到坡口尺寸的限制，常常需要特制扁平焊枪以伸入坡口内部，加工费用较为昂贵。

（3）窄间隙埋弧焊（NG-SAW）窄间隙埋弧焊主要应用于低合金钢厚壁结构的焊接。相较于传统埋弧焊，窄间隙埋弧焊更为高效环保。但与此同时，窄间隙埋弧焊也具有坡口清理困难，热输入大等问题。考虑到焊剂需要覆盖坡口，因此平焊以外的空间位置难以实施该技术。

1.4高能束在厚板结构中的应用

以激光、电子束为代表的高能束焊接方法是近年来焊接领域的研究热点，具有能量密度集中、高精度、深穿透、适应性强等特点日益得到广泛运用。