钨极氩弧焊是一种高品质的焊接方法,其焊接过程稳定,焊缝成形优良。但是在大电流高速度焊接时,容易出现熔穿、驼峰等缺陷,因此其焊接生产率不高。为了提高钨极氩弧焊的生产率,本文提出了双钨极氩弧焊的方法,在保留钨极氩弧焊原有优点的基础上,减少了熔穿、驼峰等缺陷的产生,提高了钨极氩弧焊的生产率。本文首先建立了双钨极氩弧焊的工艺实验和物理特性研究系统。焊枪是该系统的核心部件,在它的喷嘴内容纳了两个彼此绝缘的钨极,由两台电源分别供电。通过该系统,既可以实现焊接工艺试验研究,又能够对电弧静特性、电弧压力、工件温度场等物理量进行测量以及对电弧形态和熔池图像进行采集。通过CCD获取了电弧形态图像,分析表明,在一定的焊接电流下,随着钨极间距的增加,电弧横截面积变化梯度减小,并且小于单钨极氩弧焊的变化梯度。通过WNK808b型压差传感器对电弧压力进行了测量,结果表明,在相同的总电流下,随着钨极间距的增加,电弧压力显著降低,并小于单钨极氩弧焊的电弧压力。从静特性分析的结果可以看出,当每个钨极中流过相同的电流时,双钨极氩弧焊的电弧电压低于单钨极氩弧焊。对工件温度场的测量表明,在相同的焊接规范下,工件上同一个点,单钨极氩弧焊时的温度高于双钨极氩弧焊。工艺试验表明,由于电弧压力的下降,在大电流高速度焊接时,双钨极氩弧焊可以有效地减少熔穿、驼峰等焊接缺陷,在传统单钨极氩弧焊的大电流高速度禁区开辟了新的实用领域,提高了钨极氩弧焊的生产效率。试验还发现,钨极间距越大,熔深越小,深宽比越小;电流增加,熔深、熔宽都增加;与单钨极氩弧焊相比,熔宽减小,深宽比增加。此外,本文还通过大量的工艺试验,确定了几种规格板材的最佳焊接规范,试验表明,双钨极氩弧焊的熔敷率可以达到30g/min,极大的提高了钨极氩弧焊的生产率。力学性能测试进一步表明,焊接接头的强度和硬度都高于母材,而且具有较好的塑性。