熔化极窄间隙焊枪装备分析
哈尔滨焊接研究所窄间隙操作说明
哈尔滨焊接研究所窄间隙操作说明窄间隙操作是指在焊接过程中，焊接接头的间隙较窄的一种焊接方法。
特别适用于焊接厚板。
1. 准备工作：- 确保焊接设备和工具的正常运行和操作性能。
- 检查焊接接头的几何形状和尺寸，确保其符合规范要求。
2. 清理焊接接头：- 使用机械清理工具（如刷子、砂轮等）清理焊接接头的毛刺、脏污和锈蚀。
- 使用溶剂或清洁剂清洁焊接接头表面，确保其清洁无油污和杂质。
3. 设置焊接设备：- 根据焊接接头的类型和材料选择适当的焊接电流和电弧稳定性。
- 设置正确的焊接电流和电压，确保焊接的稳定性和质量。
4. 准备焊接电极：- 根据焊接接头的材料选择正确的焊接电极。
- 使用合适的焊接电极外径和内径，确保与焊接接头的间隙相匹配。
5. 开始焊接操作：- 将焊接电极对准接头的间隙，保持适当的角度和距离。
- 打开焊接电源，开始焊接。
- 控制电弧长度和焊接速度，使焊缝均匀平整。
6. 监控焊接质量：- 在焊接过程中，及时检查焊缝的质量和形状，确保其符合要求。
- 如发现任何焊接缺陷或质量问题，立即停止焊接，并进行修补或重焊。
7. 完成焊接操作：- 焊接完成后，关闭焊接电源，并将电极从焊接接头中取出。
- 清理焊接接头和焊缝，保持其干净整洁。
8. 进行焊后处理：- 对焊接接头进行焊后热处理或其他必要的处理工序，确保焊缝的质量和性能。
- 进行焊缝的检测和评估，以确保其达到规范要求。
注意事项：- 在窄间隙焊接操作中，操作者要注意安全，穿戴防护用品，并严格遵循操作规程和安全操作要求。
- 在操作过程中，要保持焊接设备和焊接接头的清洁和干燥，以防止杂质和水分对焊接质量的影响。
- 在操作过程中，要随时注意电弧的稳定性和焊接质量，及时调整参数和操作方式，确保焊接的质量和稳定性。
窄间隙MAG焊接介绍
31
······
······
2010 2011 2011 2011 2011
7/7
16
1
（广州）重型机器有限公司
焊接设备
2008 2009
17
中国第二重型机械集团
立向窄间隙焊接设备
2
2009
北京北重汽轮电机有限责任公 叶栅隔板窄间隙气体保
18
1
司
护焊
2010
东方电气集团东方汽轮机有限 叶栅隔板窄间隙气体保
19
2
公司
护焊
2009
10T(Φ2800)隔板窄间
隙深坡口气体保护焊接
成套设备
4、焊接应用实例： 4.1 厚壁管类轴类焊接
Hale Waihona Puke 3/74.2 厚壁容器焊接
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唐山开元特种焊接设备有限公司
4.3 锻压胎架窄间隙焊接
4/7
4.4 厚板罐体横向窄间隙焊接
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唐山开元特种焊接设备有限公司
4.5 厚板窄间隙立向焊接
5/7
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中冶京唐（唐山）精密锻造有限 压力机构件窄间隙 MAG
26
1
公司
焊接系统
窄间隙 MAG 自动焊接设
27
湖北三环锻压设备有限公司
钢轨自保护药芯焊丝自动窄间隙电弧焊工艺及装备研究
传 给窄 间 隙焊接 技 术 。 间 隙焊接 技 术Байду номын сангаас般 采 用 Ｉ 窄
形 或 Ｕ 形 坡 口 ， 行 每 层 １ ２道 的 多 层 焊 接 。 优 进 ～ 其
点 主要 有 ：１焊 缝 截 面 积 大 幅度 减 小 （ ％－ ０ ， （） ５ ０ ８ ％） 显 著提高焊 接效 率 ， 省焊材 ； ） 节 （ 热输 人相 对较 小 ， ２ 冷 却速 度较 快 ， 头 的残 余 应 力 、 接 残余 变 形 明显 减 小 ， 接 热影 响 区 的塑性 损 伤极 小 ， 焊 一次 焊缝 组 织 品粒 更细 ， 热影 响 区小 ， 头力 学性 能高 ， 防止裂 接 对
（） 劳 试 验 ， 大 载 荷／ 小 载 荷 ３ ０ｋ ／０ｋ 支 ３疲 最 最 ５ Ｎ７ Ｎ， 距 １ ，０ ． ｍ ２ ０万 次 不 断 ； ） 头 抗 拉 强 度 大 于 等 于 ０ （接 ４
与坡 口的偏差 作为 焊枪 对 中信 息 ， 实现 焊缝 跟踪 及
闭 环 控 制 ， 而 达 到 自 动 控 制 的 目的 。 进
易 产 生 缺 陷 ， 用 自保 护 药 芯 焊 丝 焊 接 可 以 有 效 地 利
克服 不抗 风 的缺点 ， 特点是 所有 形成气 体 和熔渣 其
以及 防 止 氧 化 和 氮 化 的 成 分 都 在 药 芯 中 ， 因此 不 需
史 ， 中尤 以 日本 技术 突 出 。 其 电弧焊 作 为最 基本 的
试 验 表 明 ： 芯 焊 丝 的 使 用 极 大 改 善 了飞 溅 大 的 状 药 况 ， 芯 焊 丝 窄 间 隙 电 弧 焊 焊 接 电 弧 稳 定 ， 滴 过 药 熔 渡 均 匀 ， 敷 速 度 高 ， 缝 成 形 良 好 ， 道 表 面 光 熔 焊 焊 滑 ， 宽 大 ， 壁 熔 合 良 好 。 ｌ 焊 后 接 头 整 体 外 熔 侧 图 为
窄间隙熔化极气体保护焊简介
窄间隙熔化极气体保护焊简介
窄间隙熔化极气体保护焊是1975年后研制成功的，这一工艺是在采用特殊的焊丝弯曲结构以使焊丝保持弯曲，从而解决坡口侧壁的熔透问题之后得以实现的〔8〕。
窄间隙熔化极气体保护焊是利用电弧摆动来到达焊接钢板两侧壁的一种方法。
在平焊方法中，为了使I形坡口的两边充分焊透，使电弧指向坡口两侧壁，采用了各种方法：①在焊丝进入坡口前，使焊丝弯曲的方法；②使焊丝在垂直于焊接方向上摆动的方法；③麻花状绞丝方法；④药芯焊丝的交流弧焊方法；⑤采用大直径实心焊丝的交流弧焊方法等。
另外，也有采用φ（Ar）30%+φ（CO2)70%作为保护气体与ф1.6mm实心焊丝相配合的气体保护焊方法，用来焊接特殊形状复杂的接头。
在横焊方法中，为了防止I形坡口内熔融金属下淌，以便得到均匀的焊道，提出了如下焊接方法：利用焊接电流的周期性变化，使焊丝摆动或将坡口分成上下层的焊接方法，以及将2种方式组合起来的焊接方法等。
在立焊窄间隙MAG焊接方法中，为了保证坡口两侧焊透，研制了摆动焊丝的焊接方法以及焊接电流与焊丝摆动同步变化的焊接方法。
窄间隙MIG_焊枪
发明专利说明书发明名称窄间隙热丝TIG焊枪发明人：肖劲兵（362232************）、朱志毅、廖剑雄[54]发明名称窄间隙热丝TIG焊枪[57]摘要本发明提供解决深坡口MIG焊焊接效率的问题，窄间隙焊枪配合窄间隙坡口，焊枪电弧摆动功能。
实现了焊接厚壁管道和阀门以及电机转子的厚壁工件的焊接。
以MIG焊的焊接质量结合焊丝弯曲摆动电弧的功能，效率比普通MIG焊提高了1-2倍的效率，同时窄间隙坡口大大减少了焊丝的填充量和焊接过程的热输入。
特别是在核电以及众多合金材料焊接，焊接效率得到了很大的提高。
权利要求书说明书窄间隙热丝TIG焊枪技术领域本发明涉及焊接工艺装备领域，尤其是涉及厚壁管道、阀门以及电机转子等厚壁工件的焊接。
本发明还涉及了窄间隙MIG焊自动焊装备。
背景技术在火电厂、核电站、发电设备制造等行业中，存在大量的厚壁合金管道和相关部件的焊接的焊接。
由于管道和相关部件的规格众多，原来都是采用埋弧焊、MIG/MAG和手工焊焊接的方式来进行。
由于传统的方式焊接坡口开的比较大，填充的金属多。
上述的焊接方法热输入大。
众多的合金管道由于材料的价格和填充金属（焊丝）的价格都很高。
所以焊接质量与效率是制约设备安装和制造厂家的主要因素。
发明内容本发明的目的是为解决厚壁管和厚壁工件的自动化焊接，合金材料的焊接要求预热，手工焊焊接环境很恶劣。
窄间隙自动焊枪大大降低了工人的劳动强度，焊接质量和效率得到很大的提高。
窄间隙MIG焊枪可实现全位置和固定位置焊接。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：窄间隙MIG焊枪多路水冷保护，高暂载率，焊丝弯曲、电弧摆动，双气体保护等功能1.焊丝弯曲电弧摆动送丝装置：焊丝弯曲电弧摆动是由伺服电机（1）驱动精密丝杠旋转（2），再经过精密铜丝母（3）传动到摆动块（4），实现焊丝的弯曲摆动功能。
送丝驱动是由直流电机（6）、回水口（8）与芯轴（9）间用3个密封O型圈（12）密封，水流经过焊枪外部水管（10），再经内部水管（11），返回到回水口接头（7），实现了焊枪内部的水循环，同时也解决了焊枪角摆时水电线路缠绕的缺陷，大大提高了焊枪的耐热性及焊枪的暂载率。
方钻杆窄间隙脉冲熔化极自动焊
１ １ 焊 接工 艺 流程 ．
方 钻杆 窄 间 隙 脉 冲 熔 化 极 自动 焊 接 工 艺 流 程 如
图 １ 所示 。
焊 接 坡 口加 工
打底 焊
方 钻杆 位于 钻 柱 的 最 上 端 ， 进 时 与 转 盘 补 心 配 钻 合， 将地 面转 盘扭 矩 传递 给 钻 杆 ， 以带 动 钻头 旋 转 。 方 钻 杆 的壁厚 比一 般 钻 杆 大 ３倍 左 右 ， 用 高 强 度 合 金 并
ｍ 壁 厚达 到 ４ ｍ， ０ ｍｍ 以 上 ， 因此 属 于 小 直 径 厚 壁 管 钻 具 。 同时方 钻杆 的 断 面 形 状 是 不 规 则 的 圆环 断 面 ， 内
＿
Ｌ １ 水 送 ｌ
±
．
焊 接 结 束 焊 后 高 温 回火 处 理
辅 助 块 铣 削
三 厂
（ ）装 配 ３
。
方 钻杆 的 装 配参 如 图 ２所 示 。将辅 助
＼ ＼
ｒ ＾ 。 １ ＼
／
块 套 在方钻 杆 主体 和方 钻 杆 短 节 上 ， 内侧 面 距 方 钻 杆 焊 接 坡 Ｉ面小 于 １ｍｍ。在辅 助块 外侧 分别 从 ４个 方 向 ： ３ 与 方钻 杆点 焊 。 （ ）预热 ４ 将方 钻 杆 主体 与 方 钻杆 短 节 两 工件 靠
和熔滴 过渡 ， 高 电 弧 的稳 定 性 ， 降低 热 输 人 量 ， 提 并 焊
接 效率 低 、 焊接 质 量 难 以 控 制 ； 采 用 摩 擦 焊 ， 需 要 若 则
基于双视觉的窄间隙焊熔池特征分析
14试验与研究焊接技术第42卷第2期2013年2月文章编号：L002—025X(2013)02—0014—03基于双视觉的窄间隙焊熔池特征分析顾网平，万文，熊震宇，薛诚(南昌航空大学航空制造T程学院，江两南昌330063)摘要：设计了一种窄间隙焊多视觉焊接熔池采集系统，针对采集的熔池图像特点提出了一系列的图像处理方法首先对熔池图像进行图像预处理，去除噪声，然后采用C A N N Y多闽值方法，提取熔池边缘特征，并利用去伪边缘、迭代拟合处理，从而提取熔池边缘特征．根据熔池与C C D摄像机的位置关系。
求得熔池的余高．从而得出窄间隙熔池是一个凹液面关键词：窄间隙焊接；双视觉；特征提取中图分类号：T G409文献标志码：B0前言窄间隙焊接技术是1963年美国B at t el l e研究所开发的一种利用现有弧焊方法，采用I形或U形坡口，进行每层1～2道的多层焊接方法。
该方法具有焊缝截面积小、接头残余应力小、接头力学性能高等优点，被广泛地应用于厚板的焊接l l之1。
近年来，随着计算机技术的发展，视觉传感在焊接过程中的应用受到人们重视。
视觉传感器可用于焊接质量的在线监控．通过观察熔池形状从而判断焊接质量的高低3-5j。
熔池信息能直接反映焊缝外观形状、外部缺陷以及判断内部成形是否良好。
本文针对窄间隙焊接设计了一种多视觉传感系统，对熔池的状态进行了采集、分析，提取熔池特征信息，从而得出窄间隙焊接熔池是一个凹液面，有利于焊接质量的分析。
1试验系统试验系统由焊接系统和信号采集系统组成。
冈l 为窄间隙焊接试验系统设备整体连接示意图。
其中焊接系统包括U P20弧焊机器人和Fr oni us T P400焊接电源。
视觉系统包括2个C C D摄像机、复合滤光系统、D H—Q P300图像采集卡。
在W i ndow s X P系统收稿日期：2012-09—01基金项目：江西省教育厅科技项Fj(G J J l1499)平台上利用V i sual C++6．0开发双视觉的同步采集系统，实时采集焊接熔池图像。
超窄间隙熔化极气体保护焊接接头的力学性能研究
超窄间隙熔化极气体保护焊接接头的力学性能研究采用超窄间隙混合气体（Ar+CO2）保护焊接工艺、宏观金相检测、力学性能、显微硬度试验研究了板厚为97mm压力容器用低合金高强钢（BHW35）超窄间隙焊接接头的外观成形质量、侧壁熔合、接头的强度、塑性、韧性。
研究结果表明，接头的外观成形和侧壁熔合良好，接头的强度高于母材，塑性较好。
与母材相比，过热区的冲击功仅下降8.2%.因此，可忽略热影响区的韧性损伤。
焊缝金属的硬度高于热影响区和母材的硬度。
标签：超窄间隙焊接；熔化极气体保护焊接；低合金高强钢；力学性能；热影响区与传统焊接工艺方法相比，超窄间隙焊接技术采用的坡口间隙大幅度减小，从而带来许多技术和经济方面的优越性，因此可望成为一种高效、优质、低成本，易于实现自动化，且具有广阔应用前景的先进焊接工艺方法，为制造技术的现代化产生巨大的推动作用[1-3]。
随着焊接结构的大型化，高参数、高强度、大厚度的焊接结构应用越来越广泛。
随之对焊接接头的性能要求也越来越严格，并对焊接方法也提出了更高的要求。
因此，超窄间隙焊接技术的应用日益广泛。
但是过小的坡口间隙也会带来一些技术方面的困难，对焊缝成形、侧壁熔合及接头的力学性能产生不利影响。
鉴于上述原因，本文以板厚为97mm锅炉用低合金高强钢BHW35为对象，采用超窄间隙（间隙6～8mm）混合气体保护焊接工艺、宏观金相检测、拉伸、弯曲、冲击、显微硬度试验，对超窄间隙焊接接头的外观成形、侧壁熔合质量、强度、塑性、韧性等分别进行了分析。
以期推动超窄间隙焊接技术的工程应用，为超窄间隙焊接技术的向前发展打下良好的基础。
1 试验材料及方法试验用母材为锅炉及压力容器用钢BHW35，化学成分和常温力学性能分别如表1、表2所示。
试样尺寸555mm×343mm×97mm，采用单面U型对接坡口，如图1所示。
试验采用超窄间隙熔化极混合气体保护焊工艺，单道多层、反面封底正面填充式焊接。
窄间隙焊接技术发展与应用现状-ppt
5
1970s
中国
世界 6 1980s 各国
7
1990s
乌克兰
世界 8 2000s 各国
窄间隙焊接技术的发展
窄间隙焊接方法的应用
坡口侧壁熔合问题 焊缝成形影响因素 信息采集与反馈控制
分类[11] 窄间隙熔化极气体保护焊：������������������������ − ������������������������������������������������ 窄 间 隙 钨 极 氩 弧焊：������������������������ − ������������������������������������������������ 窄间隙埋弧焊：������������������������ − ������������������������������������ 窄间隙焊 窄间隙手工电弧焊：������������������������ − ������������������������������������������������ Narrow Gap Welding 窄间隙药芯焊丝电弧焊：������������������������ − ������������������������������������������������ NGW 窄间隙电渣焊：������������������������ − ������������������������������������ 窄间隙激光焊：������������������������ − ������������������������������������ 窄间隙电子束焊：������������������������ − ������������������������������������
用于超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的焊枪设计
作 用 的熔渣 壁 ， 在熔 渣 壁 的约束 下 电弧被 限制 在超 窄 间 隙底部 的一定 空 间 范 围 内对 间 隙两 侧 壁及 其 底 部进 行加 热 。 过调 整相关 焊接 参数并 使之 合理 通 匹配 ， 不仅能 有效 控制 电弧 在超 窄 间隙 中 的加 热 区 范围， 有利 于 电 弧加 热侧 壁 根 部 ， 而且 还 可 以保 证 熔 化 的焊丝 在 间 隙 中 的填 充 高 度 与 电弧 在 侧壁 的 加热熔 化高 度相 等 ， 因而能 够获 得成 形 良好 的超窄 间隙 焊缝 。 采用 超细 颗粒 焊剂约 束 电弧主要 基于 以
下 两方 面 的考虑 ， 一是 为 了防止 因焊 剂颗 粒过 大而 导 致 焊 丝 移 动 时 被 卡 从 而 偏 离 间 隙 中心 线 ； 是 二 为 了有 利于 电弧移 动时焊剂 颗粒具有 较好 的 “ 动 流 性 ”， 以便 于及 时填 满熔 渣壁 与 工件 侧壁 形 成 的间
图 ２
开 圆弧 槽 的 双铜 板 板 式 导 电 嘴
焊 枪设计 额定 电流 ３ ０Ａ， 式 导 电嘴 由 ２ｍ ５ 板 ｍ 厚 黄铜板 制成 ， 黄铜 单位 电流 密度 为 ５ 为 满足额 Ａ，
隙， 从而保 证形 成对 电弧 具有 良好 约束 作用 的渣 壁
约束 长度 。
定 电流 的要求 ， 侧板 式导 电嘴最 小导 电截 面积 为 单
重 关 点注
雹焊梭
第４卷 ２
贴覆 焊剂 片工 艺复杂 的 问题 ， 而后 者存 在焊 接过 程
间隙焊 接应考 虑 如下 问题 ： 一是 焊 丝 的准确 送人 及 焊 丝 与板式导 电嘴 的接 触 导 电问题 ； 是导 电嘴对 二
中电弧约束 不稳 定 的问题 ， 这两 种方 法均 不能 用 故
一种可调节倾斜角度的窄间隙熔化极气体保护焊枪[实用新型专利]
![一种可调节倾斜角度的窄间隙熔化极气体保护焊枪[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5a0b3c6cec3a87c24028c4f5.png)
专利名称：一种可调节倾斜角度的窄间隙熔化极气体保护焊枪专利类型：实用新型专利
发明人：刘明星,王中亚,刘俊建,吴跃,陈强
申请号：CN201620620752.2
申请日：20160622
公开号：CN205764387U
公开日：
20161207
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种可调节倾斜角度的窄间隙熔化极气体保护焊枪，包括枪体，枪体安装在枪座上，枪体中设置有导丝管，所述枪座是一个直角L形支撑架，在L形支撑架的一个边臂上设置有垂直于边臂的透孔，一个转轴穿过透孔设置，转轴伸出边臂外侧端设置有转动手轮，转轴伸出边臂内侧端连接所述枪体，枪体中安装的导丝管轴线与所述转轴的轴线相互垂直，枪体中安装的导丝管前端导丝头面对所述直角L形支撑架的另一个边臂，在所述另一个边臂设置有与导丝头相对应的导丝孔；与现有方法相比，本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种可调节倾斜角度的窄间隙熔化极气体保护焊枪，结构简单，易于操作，方便更换，且成本较低。
申请人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司
地址：230022 安徽省合肥市高新区创新大道666号赛为大厦11楼
国籍：CN
代理机构：北京国林贸知识产权代理有限公司
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S1100Q钢窄间隙熔化极气体保护焊
1273 1029 930
1373 1246 980
10． 0 14． 6 14． 0
注： * 表示药芯焊丝直径 1． 6 mm。
采用自主研发、 带电弧传感器的过程控制窄间 ［5 － 6 ］ 。本 隙熔化极气体保护焊系统完成本次试验 9． 0 m / min ， 试验采用的进丝速度为 预热温度和层 焊接电流 间温度为 170 ℃ 。表 3 列出了焊接速度、
［4 ］
母材为德国 Dillinger Hütte 公司的高强细晶结 构钢 S1100Q， 板厚 20 mm。 焊材是瑞士 Oerlinkon 公司提供的 1． 2 mm 试验用 FLUXOFIL 42M 药芯 焊丝和德国 Thyssen 公司生产的 1. 0 mm 实心焊 丝 UNION X 96 。母材和焊丝的化学成份和机械性 能见表 1 和表 2。这两种焊丝是在实施 S1100Q 焊接 试验时能获得的强度等级最高的药芯和实心焊丝， 其屈服强度和拉伸强度均低于母材， 但伸长率高于 “低强匹配” 母材。这种 有利于改善焊接接头的抗裂 性能。保护气体为 φ（ Ar） 90% + φ（ CO2 ） 10% 。
· min － 1 焊接电流 I / A 填充焊材 焊接速度 v / cm 19 222 实心焊丝 38 229 药芯焊丝 19 38 246 229
2
2． 1
试验结果
焊接接头和焊缝金属的拉伸试验结果
根据 DIN50125 － B6x30 ， 从接头取样加工两个 圆形试件测试焊接接头的机械性能， 结果见表 4 。 从表 4 可知， 在相同焊接速度时， 不管是药芯焊丝 还是实心焊丝， 其所获得的接头机械性能没有明显 区别； 但随着焊接速度的提高， 屈服强度和拉伸强 度略微升高 ， 而断后伸长率则降低 ， 但还能保持大
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熔化极窄间隙焊枪装备分析丁敏 唐新华 芦凤桂 梅崟玺 姚舜（上海交通大学 上海市激光制造与材料改性重点实验室，上海 200240）摘 要：综述了熔化极窄间隙焊枪装备的结构特征、制造工艺进展及趋势。
分析了熔化极窄间隙焊枪的设计关键点，从而总结了熔化极窄间隙焊枪的发展趋势。
关键词：熔化极窄间隙焊，焊枪，装备分析窄间隙焊接是一种先进经济的焊接方法，从发明到现在已经有几十年的历史，它以提高效率、降低成本、提高焊缝质量和减小焊缝变形为特点，从而为传统的弧焊工艺开辟了新的发展方向。
近年来，我国日益成为世界的制造中心，大型结构或工件的连接成为制约一个国家的发展的一个基本要素，而连接这些构件成为制约我国向制造大国发展的瓶颈。
并且我国在焊接设备的研究和制备方面已经远远落后于日本、美国等发达国家，这与中国的世界制造中心的地位极不相称。
今年来，我国的窄间隙焊接工艺虽然有一定的进步，但离优质化生产要求还有很大的差距，为了缓解焊接行业的困难局面，更好的提高制造水平，我国应该大力提高窄间隙焊接设备及工艺的水平。
窄间隙焊接具有（1）在大多数情况下开方形坡口，开坡口角度仅仅为了预防角变形；（2）NGW的焊缝由多层焊层组成，不同于电渣焊、气电焊；（3）从坡口的跟部到顶部，每一焊层的焊道数是固定的，1道或2道（4）与常规埋弧焊、电渣焊工艺相比，窄间隙焊接只需用小能量；（5）窄间隙焊接有全位置工艺性能，而电渣焊和埋弧焊只能在平焊位置施焊。
因而，窄间隙焊接具有以下优点（1）提高效率，降低成本。
由于矩形窄坡口的形状简单、截面小，接头制备及焊接工序的劳力消耗少，填充材料及能量的消耗少。
全位置焊和单面焊的可行性以及取消焊后热处理的可能性，都有助于降低窄间隙焊接的总成本。
（2）提高焊缝质量。
由于线能量低以及在深坡口内连续堆焊而使焊道多次经受回火，从而形成一个十分狭窄的热影响区和细晶粒的焊缝金属，是焊接接头的力学性能尤其断裂韧性、疲劳强度得到提高。
窄间隙焊接不仅在焊接低碳钢，而且在焊接低合金高强钢、高合金钢及铝钛合金时，都是一种非常好的焊接方法。
（3）由于熔化的焊缝金属体积小，减小了残余拉应力区，减小了焊缝变形，焊件变形也较容易控制。
（4）由于熔池体积小、线能量低，可进行全位置自动焊。
（5）窄间隙焊接的应用，使一些大型铸件之类的厚壁部件可用焊接结构代替。
但是窄间隙焊接也有一些缺点：（1）现有设备由于过分复杂而可靠性不高；（2）市场上可购到的设备太贵；（3）对电弧的任何不稳定现象都很敏感，而这对焊缝质量是不利的；（4）返修焊较困难。
[1-11]一般来说，窄间隙焊接原理对于不同的窄间隙焊接方法是不同的，对于熔化极窄间隙焊接来说，主要是靠电弧熔化侧壁金属与焊丝熔化的金属混合形成焊缝。
现有的窄间隙焊接工艺的方法主要有双丝串联法（两根焊丝和两个导电嘴一前一后，每根焊丝各直接对着一面侧壁，从而提高了侧壁的焊透能力）、单丝摆动法（电弧横穿坡口摆动，由于导电嘴至侧壁距离很小，这种摆动较难实现，因此此法很少使用）、导电嘴倾斜法（将导电嘴完成15度左右，焊接时导电嘴向前移动的同时还左右回转，是电弧产生摆动运动。
此法比较难实现）波状焊丝法（主要有两种，一种是焊丝在送进时，受到摇动翼板的弯曲作用以及送进辊的牵引产生塑性变形而变成波浪形，第二种是专门设计焊丝成形齿轮代替通常的焊丝送进滚轮装置，焊丝通过齿轮产生塑性变形变成波浪形）和绞和焊丝法（采用由两根焊丝绞扭而成的焊丝进行焊接，此种方法绞合焊丝的来源成为一个问题）。
为了实现以上传统的窄间隙焊接方法，基本上需要采用较复杂的机械外部设备，使得焊枪设备的可靠性比较差，因而造成焊接时控制比较困难，窄间隙焊接与传统的焊接主要差别就是是否拥有窄间隙焊枪。
因而，先进的窄间隙焊接工艺需依赖先进的窄间隙焊枪来支撑。
1 熔化极窄间隙焊枪基体结构一个焊枪一般包括保护气装置、冷却装置、导电杆、导电嘴、绝缘装置和外部设备。
熔化极窄间隙焊枪和一般熔化极焊枪的器件构成是一样的，但是熔化极窄间隙焊枪在器件外形、材料和器件组装方面是不一样的。
保护气装置为了适应窄间隙焊道深窄的特点，一般设计成扁型，材料一般为紫铜。
由于紫铜较难机械加工，在焊道深度较深的情况下，扁形结构中间要有额外的机械连接方式。
扁形口长度和宽度的关系对焊接的保护有影响。
保护气以富氩混合气体保护（75%-80%Ar+20%-25%CO2或内层保护用95%Ar+5%CO2外层保护用100%CO2）应用最为广泛。
在窄间隙焊接过程中，电弧会产生大量的热量，它的热效率比一般传统的熔化极焊接方法要大，因而窄间隙焊枪应该配备冷却装置。
对于使用小能量焊接规范的焊枪一般设计成Ｕ型，而对于使用大能量焊接规范的焊枪一般设计成弯曲管道。
考虑传热效果和轻便性，使用材料一般是铝合金。
在制造冷却装置过程中，Ｕ型一般利用打通孔，然后焊接密封，而对于弯曲管道一般利用两块铝板分别制造半通道，焊接封闭好后使用。
导电嘴在窄间隙焊枪中属于易耗器件，因而对其外形设计和材料选择都较为苛刻。
在外形设计过程中，为了适应焊道较窄的特点，导电嘴一般为圆形和扁形。
有些焊枪为了能够实现旋转或者摆动功能，还可以是偏心导电嘴。
导电嘴的材料可以为紫铜、锘锆铜、复合增强的铜材料或者钢。
导电杆一般设计成空心圆棒结构。
圆形结构有利于导电，由于在焊接过程中会产生非常多的能量，并且导电杆处于热源较近的位置，因而极易发热，如果热量不能及时传热，导电杆极易熔化而损坏。
导电杆的材料一般为导热性较好的材料，比如紫铜或锘锆铜。
外部设备一般为驱动焊丝进行运动的机构，一般为折丝机构、摆动机构、旋转机构、磁控机构等。
为了防止坡口边缘产生未焊透，必须使焊接电弧指向坡口两侧。
折丝机构是把普通焊丝送进相当辊轮部位的一度特殊形状的齿轮。
该齿轮不但具有送进焊丝的机能，而且其形状和齿距要能使焊丝编程所要求的形状，并使焊丝弯曲塑性变形，其弯曲方向与焊丝前进的方向成直角。
由于焊丝弯曲，可使焊接电弧向坡口两侧方向高速摆动，因而使得坡口两侧完全焊透，实现多层单焊道窄间隙焊接。
该种装置，只是将过去的送丝辊轮变换成成形齿轮，不需要附加特殊的装置，简单易形，成本低廉。
该种方法的缺点是导电嘴的磨损，焊丝的材料特性，焊丝本身的死节等，造成焊丝的不规则摆动，容易引起缺陷。
为了使得焊丝指向焊道，摆动机构可以实现焊丝摆动，但是摆动机构主要实现焊炬摆动和焊丝摆动。
焊炬摆动机构是利用摆动机构驱动焊炬摆动，并使焊丝侧向侧壁，其侧曲方向与焊丝前进的方向成锐角。
由于焊炬摆动，可使焊接电弧指向侧壁，因而使得坡口两侧完全焊透，实现多层单焊道窄间隙焊接。
焊丝摆动机构是利用摆动机构驱动导电杆，利用导电杆的摆动使得焊丝侧向侧壁。
该种机构有在导电杆上安装机械装置使得导电杆摆动，还有就是在导电块上安装摆动装置，驱动导电块摆动。
为了得到更大的熔透，应该是电弧旋转。
此种方法有以机械方法使焊炬导电杆绕其自身轴线旋转，来带动从偏心导电嘴传出焊丝端部的电弧做旋转扫描运动，从而得到均匀稳定的连侧壁熔深。
还有就是通过齿轮传动来实现导电杆运动，主要是采用普通电机驱动，通过齿轮传动实现导电杆运动，传动件消耗功率较大，因而需要较大功率的电机，使得焊炬机构尺寸和重量较大，而且噪声大，制造精度要求高；馈电板压紧着力范围小，缩短电刷的使用寿命；但是通过齿轮驱动的摆动方法在多层焊焊后几道焊缝的气体保护效果较差。
导电嘴和导电杆高速自转，焊丝与导电嘴之间存在高速的相对旋转运动，在焊接高温下，导电嘴磨损极大，寿命很短，焊接时消耗很大，并且偏心导电嘴为非标准件，需要特殊制作，所以这种方法大大增加了焊接成本，反复的拆换导电嘴增加了作业时间和强度。
由于导电杆自身旋转，电极接入困难，采用电刷接入，高速旋转情况下电刷磨损大，容易造成导电不良。
使用磁控电弧装置也可以控制电弧的运动。
磁控装置利用交互磁力场产生的垂直的磁场力周期性使电弧摆动，利用电流的弧度和频率来控制电弧的摆动的宽度和频率。
产生交互作用的磁控装置体积不是很大，因而使得使用很轻便。
利用超声[12]的作用改变熔池金属的表面张力，使得侧壁熔透的效果现在也在发展中。
该种焊枪主要是通过增加一个压电晶片，使在焊接过程中，压电晶片在高频振荡器的作用下，连续发射超声波束，引起液态金属产生超声振动，可以改变液态熔池金属的表面张力，增强液态金属的流动性及其破碎氧化膜的能力，使得熔池液态金属与焊件坡口侧壁金属充分熔合，从而消除侧壁未熔合缺陷。
坡口宽度一般为10mm，超声振荡电压幅值为750V。
焊后接头解剖检验，未发现侧壁未融合缺陷，且晶粒细化。
2 熔化极窄间隙焊枪一般设计思路自从有了窄间隙焊接方法以来，不同的窄间隙焊枪就不断的被发明出来，其主要设计思路主要有新的焊枪主要是针对旧的焊枪的改进，主要是在焊接电弧的指向性和电弧的可控性，还有就是不断使得焊枪简单易用，这就是窄间隙焊枪的设计思路，主要是为了解决窄间隙焊枪中的关键问题即侧壁熔透问题。
最终要实现窄间隙焊枪装备的标准化、系列化和通用化。
即在不同类型、不同规格的各种精密机械中，将那些相同的零部件加以标准化，并按不同尺寸加以系列化，这样可以重复设计。
而且各个系列之间，尽量采用统一结构和尺寸的零部件，以减少零部件的种数，从而简化生产管理和获得较高的经济效益。
这样可以减少设计工作量，以便设计人员把主要精力用于关键零部件和机构的设计工作；而且还便于合理使用原材料、保证产品质量和降低制造成本，从而增加焊枪种类，扩大焊枪批量，达到优质、高产和低消耗。
3 结论１. 综述了熔化极窄间隙焊枪装备的结构特征、制造工艺进展及趋势。
２. 分析了熔化极窄间隙焊枪的设计关键点，从而总结了熔化极窄间隙焊枪的发展趋势，为工程设计指明方向。
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