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表1 3 窄间隙焊接热输入等级[ ]
等级 超低 低 中等 大 特大
热输入范围/KJcm-1 <5 5.1~10 10.1~20 20.1~50 >50
常用热输入范围/KJcm-1 NG-GMAW NG-SAW NG-GTAW
1.2.2 旋转电弧NG-GMAW方法
NG-GMAW主要靠电弧熔化侧壁的金属与焊丝熔化的金属混合形成焊缝。坡口侧壁熔合是NG-GMAW焊缝成形质量的关键。围绕着解决侧壁熔合问题，国内外研究人员开发了多种窄间隙GMAW焊接方法[ ]，主要分类如图1 2。对于不同的NG-GMAW方法，侧壁熔合机制是不同的，常用的有弯曲焊丝电弧摆动、电弧旋转和双丝几种方法。
图1 2 窄间隙GMAW方法的分类
1.2.2.1 单丝电弧不摆动
单丝电弧不摆动方法，对电源要求较高，一般是利用电弧自身的特性使其加热面积增大而保证窄间隙侧壁熔合。这一类型的焊接方法原理都是利用大电流情况下产生射流过渡，增大热输入同时增加电弧截面积保证侧壁熔合。由于电弧不摆动方法规范区间很窄，对坡口加工及装配精度要求较高，实际中不常使用。
1.2.2.2 单丝电弧摆动
与电弧不摆动相比，电弧摆动有以下优点：1）侧壁熔深增加；2）避免形成热裂纹及指状熔深；3）焊接参数调节范围宽。实际应用中，NG-GMAW多采用电弧摆动。摆动电弧的基本原理是利用机械作用或者外力（电磁力等）使电弧在窄间隙的侧壁来回摆动，增加电弧对侧壁的作用时间，保证侧壁熔合。根据这一原理，开发了波浪（折曲）式焊丝窄间隙焊接、焊炬摆动窄间隙焊接、磁场控制摆动电弧窄间隙焊接等方法。
（1）波浪（折曲）式焊丝法
原理如图1 3 a，在焊接时由一个摆动平板的弯曲作用使焊丝形成波浪形（或弯曲形）并由送丝轮送入。波浪形（折曲式）焊丝带动电弧在坡口中来回摆动，由于导电咀不动，可使电弧在很窄的间隙中摆动。折曲式送丝导电咀易磨损，焊丝材质太硬，若焊丝本身存在死结，会造成焊丝的不规则摆动，容易引起未熔合缺陷[ ]。
（2）焊炬摆动法
使电弧沿坡口做横向摆动，如图1 3 b。但由于导电嘴到侧壁的距离很小，此技术不能有效解决侧壁未熔合问题，因此很少采用。另一技术使用弯曲成15°（图1 3 c）的导电咀，焊接时导电咀左右摆动并向前运动。这两种技术有着同样的缺点。
（3）磁场控制摆动法
此方法的原理是导电咀自身不进行摆动，而对电弧区施加一个横向磁场，电弧弧柱受到电磁力的作用在某一方向上产生一定角度的倾斜，这一倾斜在周期性磁场作用下周期性出现，从而实现磁场控制电弧摆动。磁场控制摆动法只需要在普通焊枪前部加上产生磁场的装置即可，但一般只能进行简单的横向往复摆动。一般来说磁控电弧摆动只适用于NG-TIG[ ]。
（4）绞合焊丝法
通过使用由两根填充金属丝绞扭（图1 3 d）而成的焊丝来实现。焊接过程中两根焊丝端部的电弧分别指向两个侧壁。这种方法对焊丝制造工艺要求比较高，在日本、美国、德国都有实际应用，在中国应用极少。
1.2.2.3 双丝NG-GMAW焊
由于线能量低及焊接熔池小，两侧壁未熔合在NG-GMAW中是最常见的缺陷。为改善焊缝质量和提高生产率，采用双焊丝和双导电咀前后配置，两根焊丝经弯曲或通过斜孔导电嘴，各指向一侧侧壁，如图1 3 e，从而形成两个熔池，这就相当于焊丝一次行程熔敷两道互相搭接的角焊缝。双丝窄间隙焊接使用的焊炬比较特殊，坡口间隙较大。