钨极气体保护电弧焊（英语：Gas tungsten arc welding，简称GTAW焊），或称钨极惰性气体保护焊（英语：tungsten inert gas welding，简称TIG焊），是一种以非熔化钨电极进行焊接的电弧焊接法。

进行GTAW焊时，焊接区以遮护气体阻绝大气污染（普遍使用氩等惰性气体），并通常搭配使用焊料（填充金属），但有些自熔焊缝可省略此步骤。焊接时，由传导通过高度离子化的气体（即等离子）和金属蒸气的电弧，作为恒流焊接电源，提供能量。它是一种利用钨极作为非熔化电极，在惰性气体(通常是氩气Ar或氦气He)的保护下，通过钨极与工件之间产生的电弧来熔化母材和填充焊丝(如果使用)，从而形成牢固焊缝的焊接方法。简单来说就像用一根不会熔化的“火柴"(钨极)产生高温火焰(电弧)，同时用一股“保护气"(惰性气体)吹走周围的空气，防止金属氧化，从而实现精密、高质量的焊接。

钨极惰性气体保护焊的工作原理

1.起弧：在钨极（接负极）和工件（接正极）之间施加高频高压或短路接触引燃电弧。

2.形成熔池：电弧产生极高的温度（可达6000℃以上），将工件的焊接区域迅速熔化，形成一个液态的熔池。

3.气体保护：从焊枪喷嘴中持续喷出的惰性气体，均匀地覆盖在电弧、熔池和已经凝固但尚处于高温的焊缝上，将其与空气中的氧气、氮气等有害气体隔离开，防止金属氧化和氮化，保证焊缝的纯净度和力学性能。

4.填充金属：如果需要填充金属（例如焊接厚板或需要补强焊缝），焊工会用另一只手将填充焊丝送入熔池的前沿，焊丝被电弧熔化后与母材熔合。

5.冷却结晶：随着电弧的移动，熔池后方的液态金属逐渐冷却、结晶，最终形成一条连续、致密的焊缝。

钨极惰性气体保护焊的设备主要包括以下几个部分：

1．焊接电源：提供焊接所需的能量。TIG焊通常使用直流电源或交流电源。

2．直流正接：钨极接负极，工件接正极。这是最常用的接法，电弧稳定，钨极承载电流能力强，熔深大。适用于焊接绝大多数金属，如碳钢、不锈钢、铜、钛等。

3．焊枪：是焊工手持的工具，内部装有：钨极：核心部件，作为电极，要求有高熔点（3422℃）、高导电性。常用的有纯钨、铈钨、镧钨、锆钨和钍钨（因放射性已逐渐被淘汰）。

4．喷嘴：由陶瓷或金属制成，用于引导保护气体，使其均匀地覆盖焊接区域。

5．电极夹：用于夹持和固定钨极。

6．供气系统：气瓶：储存惰性气体，最常用的是氩气，因为它电弧稳定、成本低。氦气或氩氦混合气用于需要更高热量输入的场合（如焊接厚钛板或铝板）。

7．减压阀/流量计：将气瓶内的高压气体降低到工作压力，并精确控制气体的流量（通常为8-15 L/min）。

8．冷却系统：气冷：依靠自然空气流动冷却焊枪，适用于低电流（一般低于150A）的间歇性焊接。

9．水冷：通过循环冷却水（通常是去离子水）来冷却焊枪，适用于高电流、长时间连续焊接的场合，能保证焊枪不过热。

钨极惰性气体保护焊广泛应用于对焊缝质量要求极高的行业：

1．航空航天：宇航钛产品飞机发动机部件、机身结构件、火箭燃料储罐等关键部件的焊接。

2．钛及钛合金压力容器与管道：核电站管道、化工设备、食品制药级管道、锅炉等要求“零泄漏”的场合，常用于打底焊。

3．食品与制药工业：对焊缝表面光洁度和耐腐蚀性有极高要求的罐体、管道和设备。

4．钛锭制备过程中电极块的焊接。

钨极惰性气体保护焊的注意事项

1．钨材料属于难溶材料，在工作中一定要做好管控，防止在电极焊接中造成难溶夹杂。

2．电弧辐射防护：必须佩戴变光焊接面罩，防止强烈的紫外线和红外线灼伤眼睛和皮肤（电光性眼炎、皮肤脱皮）。穿戴长袖阻燃焊接服、皮手套和劳保鞋。

3．电气安全：检查设备接地是否良好，避免在潮湿环境下操作，防止触电。

4．有害气体防护：在通风不良的空间（如密闭容器内）焊接时，惰性气体会置换空气，可能导致窒息。必须使用局部抽风装置或佩戴供气式呼吸器。

钨极惰性气体保护焊是一种高质量、高精度、高要求的焊接方法。它被誉为“焊接艺术”，是焊工技能的终极考验之一，也是钛及钛合金行业不可或缺的关键连接技术。