从概念的提出到实际工程的应用，窄间隙焊接技术历经了半个多世纪，人们开展了大量的科研工作，研发出的新型工艺高达三十多中，其中有很多已广泛应用于实际生产，并取得了良好的工艺效果。87010

1 窄间隙埋弧焊(NG-SAW)

上世纪80年代初期，随着焊接结构厚度的不断增加，消耗的焊材在增多，焊接接头的变形越来越大，提高厚壁接头焊接性能的要求越来越迫切。日本川崎制钢公司以一个先驱者的姿势首创了窄间隙埋弧焊技术，成功解决了普遍存在于碳钢、海洋平台和机械制造的问题。由于其适应性较强，很快就应用到生产实践中，世界上的一些发达国家相继采用窄间隙埋弧焊成功应用到石化高压容器、电站锅炉厚壁锅筒、核反应堆容器和蒸汽发生器、水轮机轴和压水管道以及大型钢结构和桥梁等，并取得了预期的效果[24]。论文网

与传统埋弧焊相比，窄间隙埋弧焊往往采用I型或者U型坡口，坡口间隙小，可以有效节约焊丝20~40%，焊接总效率甚至可提高30～45%，焊接成本的降低相当明显。而且当焊接接头壁厚越大时，效率提高的倍数就越多。窄间隙埋弧焊在节约焊材的同时又减小焊接应力，一举两得。

窄间隙埋弧焊设备目前分为单丝、双丝和多丝三种形式，且日趋成熟。市面上应用较为广泛的当属双丝窄间隙埋弧焊，在国外，其设备商品化程度很高，如德国的M。A。N-GHH Sterkrade。窄间隙埋弧焊的技术难题在于焊接过程中不易观察电弧形态及脱渣情况，目前，窄间隙埋弧焊的研究重点在于开发出脱渣性良好的特种焊剂。

2 窄间隙TIG焊

窄间隙TIG焊继承了TIG焊缝质量好、可控参数多、全位置焊接的优点，没有焊渣和大飞溅，成形美观，在氩气或氦气的保护下可得到含氢量极少的优质焊接接头，韧性良好。但由于窄间隙TIG焊的熔敷速率低，其应用受到了一定的限制。

窄间隙TIG焊与其它窄间隙焊接技术最明显的区别在于可通过特殊的送丝技术独立控制向熔池输入的焊丝和能量。为保证热输入充分，避免坡口侧壁熔合不良，往往采用脉冲焊或磁控电弧摆动焊。尽管如此，窄间隙TIG焊的填充效率仍然偏低，有关技术仍不够成熟。

3 窄间隙GMAW焊

以焊丝为电极的GMAW是利用电弧热将焊丝熔化形成熔滴，熔滴过渡到熔池中与母材熔化的金属共同形成焊缝。通常需要气体保护电弧、熔滴和熔池。具有效率高、施焊位置灵活、可全自动或半自动焊、熔透性能好的优点，但焊后或者层间需要清渣。1975年，为了解决坡口侧壁的熔合问题，一项采用特殊焊丝弯曲结构的窄间隙GMAW应运而生，下面举例介绍两种典型的工艺方法[17, 21]。

（1）麻花焊丝式窄间隙焊接法

麻花焊丝窄间隙焊接工艺的特点是以两根事先被缠绕成麻花状的焊丝作为电极，深入到坡口间隙中以增大对侧壁的热输入。由于该方法需要对焊丝进行预成形处理，成本太大，国内尚未实际应用。

（2）高速旋转电弧窄间隙焊接法

上世纪80年代初,日本钢管公司(JFE)研制了一种不使焊丝强制弯曲，而是使焊丝在一定范围内摆动的高速旋转电弧窄间隙焊接工艺,其原理如图1-3(a)所示。焊丝从导电嘴的中心送入，依靠导电嘴的偏心空使焊丝偏心送进。导电嘴由轴承支持住，并借助一电动机使其按同一方向高速旋转[28]。

高速旋转电弧的改进及机构原理

高速旋转电弧窄间隙焊接作为一项新技术，存在着不少缺点：①长时间的齿轮传动造成极大的磨损，导致转动越发不稳定；②整个机器需要功率较大的电机驱动，增加了焊炬的重量造成不便；③旋转电刷与馈电板接触实现焊接馈电，磨损严重，经常更换提高了经济成本；④焊丝与导电嘴的相对高速转动，长时间的磨损降低了使用时长。