A-TIG 与 FB-TIG 焊接技术：核心区别详解
TIG 焊及其变种背景
钨极惰性气体保护焊 (TIG) 是主流电弧焊工艺，非消熔钨极与工件间建立电弧，可靠经济地永久连接金属部件，可加/不加填充金属。除可靠接头外，华美焊缝外观使其在结构至航空航天领域广泛应用。但最大熔深受限：最优参数/条件下单道仅约 3.5 mm。厚件需坡口、多层焊，耗时影响生产率。
熔深局限激发研究，涌现变种显著提升熔深。活性钨极惰性气体保护焊 (A-TIG) 和 熔剂束缚钨极惰性气体保护焊 (FB-TIG) 是两大变种，利用活化熔剂改善常规 TIG 特性。统称熔剂辅助 TIG 焊，强制要求工件表面涂覆活化熔剂层。
活化熔剂及其涂覆
两工艺均在焊前于母材表面涂覆薄层（通常 <50 µm）活化熔剂。成分同前：TiO₂、SiO₂、Cr₂O₃、MgCO₃、MgO、MnO₂、CaO、Al₂O₃、ZrO₂ 等氧化物/卤化物及其混合物。以丙酮调成糊状，手工软刷或机械自动涂覆。混合比不关键（丙酮极易挥发），但熔剂层厚度均匀性是无缺陷焊接关键。涂覆后按常规 TIG 相同工艺参数焊接，仅闭路电压个别情况略微升高（变化可忽略）。
A-TIG 焊：熔剂涂覆位置
活性钨极惰性气体保护焊 (A-TIG)：熔剂涂覆于母材熔合面及其周围。通常自熔合面跨根部间隙向两侧各宽约 4 mm。熔剂位于焊接时电弧正下方。典型熔剂分布示意见图。
FB-TIG 焊：熔剂涂覆位置
熔剂束缚钨极惰性气体保护焊 (FB-TIG)：熔合面及周围不涂熔剂；熔剂涂覆于母材顶面，根部间隙后保留小间距。焊接时熔剂不位于电弧正下方。熔剂成分、涂覆方法、焊接工艺与 A-TIG 完全相同，唯一区别在于熔剂涂覆位置。两者均显著提升可达熔深。典型熔剂分布示意见图。
A-TIG 与 FB-TIG 相对于常规 TIG 的优势
研究表明两工艺效果相近，相较常规 TIG 优势一致：
- 熔深显著增大：活化熔剂致电弧收缩 → 热流密度增大。主流观点归因于马兰戈尼效应逆转。熔剂辅助 TIG 单道熔深通常 6–9 mm，最优参数可达 11 mm，较常规 TIG 提升约 3 倍。
- 焊缝更窄：收缩电弧导致焊缝窄，间接优势：变形小、HAZ 窄。HAZ 为接头弱点（冶金性能受热严重影响），窄 HAZ 总是有利。
参考文献
- Babu et al. (2016); Development of flux bounded tungsten inert gas welding process to join aluminum alloys; American Journal of Mechanical and Industrial Engineering; Vol. 1 (3); pp. 58-63.
- Saha et al. (2018); Investigation on the effect of activating flux on tungsten inert gas welding of austenitic stainless steel using ac polarity; Indian Welding Journal; Vol. 51 (2).
工业技术