交流鎢電極氬弧焊的工作原理

當工件為負極時，表面生成的氧化膜逸出功小，易發射電子，所以陰極斑點總是優先在氧化膜處形成。工件為冷陰極材料時，陰極區有很高的電壓降，因此陰極斑點能量密度相當高，遠遠高于陽極。正離子在陰極電場作用下高速撞擊氧化膜，使得氧化膜破碎、分解而被清理掉，接著陰極斑點又在鄰近氧化膜上發射電子，繼而又被清理，陰極斑點始終在金屬表面的氧化膜上游動，被清理的氧化膜面積也不斷地擴大，直到不在氬氣所能保護的范圍內。清理作用的強弱與陰極區的能量密度和正離子質量有關，能量密度越高，離子質量越大，清理效果越好。正接時，工件轉為陽極不存在清除氧化膜的功能。

使用直流正接法時沒有陰極清理作用，無法焊接那些容易被氧化的鋁、鎂及其合金。雖然直流反接法具有陰極清理作用能夠焊接鋁、鎂及其合金，直流反接時的焊縫熔深深、縫寬大，但增加焊接電流，又受到鎢電極易燒損的限制、故這類金屬多采用交流TIG焊，主要的原因是利用交流正半周期鎢電極發射電子有利于電弧的穩定，而交流負半周期有工件表面的陰極清理作用焊縫清理后周圍的白邊，就是清理作用把母材表面氧化膜去除的痕跡。發生的范圍是在惰性氣體充分包圍的地方，如混入空氣就不發生這種作用。當惰性氣體流量不足或保護欠佳時，其作用范圍就會減少。

交流電流的極性是在周期性地變換，相當于在每個周期里半波為直流正接，半彼為直流反接。正接的半波期間鎢電極可以發射足夠的電子而又不致于過熱，有利于電弧的穩定。反接的半波期間工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而獲得表面光亮美觀、成形良好的焊縫。這樣，同時兼顧了陰極清理作用和鎢電極燒損少、電弧穩定性好的效果，對于活潑性強的鋁、鎂、鋁青銅等金屬及其合金一般都選用交流氬弧焊。