焊条是在金属焊芯外将涂料(药皮)均匀、向心地压涂在焊芯上。焊条种类不同，焊芯也不同。焊芯即焊条的金属芯，为了保证焊缝的质量与性能，对焊芯中各金属元素的含量都有严格的规定，特别是对有害杂质（如硫、磷等)的含量，应有严格的限制，优于母材。焊芯成分直接影响着焊缝金属的成分和性能，所以焊芯中的有害元素要尽量少．含C量应低于0．10％。例如H08A，含S小于等于O．03％、P小于等于0．03％、C小于等于0．1％。
焊接碳钢及低合金钢的焊芯， 一般都选用低碳钢作为焊芯，并填加锰、硅、铬、镍等成分(详见焊丝国家标准GB1300一77)。采用低碳的原因一方面是含碳量低时钢丝塑性好，焊丝拉拔比较容易，另一方面可降低还原性气体CO含量，减少飞溅或气孔，并可增高焊缝金属凝固时的温度，对仰焊有利。加入其他合金元素主要为保证焊缝的综合机械性能，同时对焊接工艺性能及去除杂质，也有一定作用。
高合金钢以及铝、铜、铸铁等其他金属材料，其焊芯成分除要求与被焊金属相近外，同样也要控制杂质的含量，并按工艺要求常加入某些特定的合金元素。
焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极，它是由药皮和焊芯两部分组成的。在焊条前端药皮有45。左右的倒角，这是为了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯，约占焊条总长1/16，便于焊钳夹持并有利于导电。焊条的直径仲实际上是指焊芯直径）通常为2、2. 5、3. 2或3、4、5或6mm等几种规格，常用的是小3. 2、小4、小5三种，其长度“L”一般在250^-450 mm之间。
1.焊芯
焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时，焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能，二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。
焊条焊接时，焊芯金属占整个焊缝金属的一部分。所以焊芯的｛化学成分，直接影响焊缝的质量。因此，作为焊条芯用的钢丝都单势独规定了它的牌号与成分。如果用于埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法作填充金属时，则称为焊丝。(1）焊芯中各合金元素对焊接的影响
1)碳(C)碳是钢中的主要合金元素，当含碳量增加时，钢的｛强度、硬度明显提高，而塑性降低。在焊接过程中，碳起到一定的脱氧作用，在电弧高温作用下与氧发生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳气体，将电弧区和熔池周围空气排除，防止空气中的氧、氮有害气体对熔池产生的不良影响，减少焊缝金属中氧和氮的含量。若含碳量过高，还原作用剧烈，会引起较大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂纹敏感性增加的影响，低碳钢焊芯的含碳量一般簇0. 1％。
2)锰(Mn)锰在钢中是一种较好的合金剂，随着锰含量的增加，其强度和韧性会有所提高。在焊接过程中，锰也是一种较好的脱氧剂，能减少焊缝中氧的含量。锰与硫化合形成硫化锰浮于熔渣中，从而减少焊缝热裂纹倾向。因此一般碳素结构钢焊芯的含锰量为0. 30％～0. 55％，焊接某些特殊用途的钢丝，其含锰量高达1 ．70％一2. 10％。
3)硅(Si )硅也是一种较好的合金剂，在钢中加入适量的硅能提高钢的屈服强度、弹性及抗酸性能；若含量过高，则降低塑性和韧性。在焊接过程中，硅也具有较好的脱氧能力，与氧形成二氧化硅，但它会提高渣的粘度，易促进非金属夹杂物生成。
4)铬(Cr）铬能够提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说，铬便是一种偶然的杂质。铬的主要冶金特征是易于急剧氧化，形成难熔的氧化物三氧化二铬(Cr203)，从而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。三氧化二铬过渡到熔渣后，能使熔渣粘度提高，流动性降低。
5)镍(NO镍对钢的韧性有比较显著的效果，一般低温冲击值要求较高时，适当掺入一些镍。
6)硫（S）硫是一种有害杂质，随着硫含量的增加，将增大焊缝的热裂纹倾向，因此焊芯中硫的含量不得大于0. 04％。在焊接重要结构时，硫含量不得大于0. 03％。
7)磷(2)焊芯的分类
焊芯是根据国家标准“焊接用钢丝”（GB 1300-77)的规定分类的，用于焊接的专用钢丝可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类。
2.药皮
压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。若采用无药皮的光焊条焊接，则在焊接过程中，空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属，将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物，并残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹。而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，这些因素都能使焊缝的机械性能（强度、冲击值等）大大降低，同时使焊缝变脆。此外采用光焊条焊接，电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。
人们在实践过程中发现如果在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮，能使电弧燃烧稳定，焊缝质量得到提高，这种焊条叫药皮焊条。随着工业技术的不断发展，人们创制出了现在广泛应用的优质厚药皮焊条。
[编辑本段]焊条的要求
(1)容易引弧，保证电弧稳定，在焊接过程中飞溅小。
(2)药皮熔化速度应慢于焊芯熔化速度，以造成喇叭状的套简(套筒长度应小于焊芯直径），有利于熔滴过渡和造成保护气氛；
(3)熔渣的比重应小于熔化金属的比重，凝固温度也应稍低于金属凝固温度，渣壳应易脱掉；
(4)具有掺合金和冶金处理作用；
(5)适应各种位置的焊接。
[编辑本段]焊条型号与牌号
（1）焊条的牌号
以结构钢为例：牌号,编制法。结XXX,结为结构钢焊条,第3个数字,代表药皮类型,焊接电流要求,第1、2数:代表焊缝金属抗拉强度 。
（2）焊条的型号
焊条的型号是按国家有关标准与国际标准确定的。EXXX,以结构钢为例，型号编制法为字母“E”表示焊条，第一、二位表示熔敷金属最小抗拉强度，第三位数字表示焊条的焊接位置，第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型。
4.焊条的分类
根据不同情况，电焊条有三种分类方法：按焊条用途分类、按药皮的主要化学成分分类、按药皮熔化后熔渣的特性分类。
按照焊条的用途，有两种表达形式，一为原机械工业部编制的的，可以将电焊条分为：结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍和镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条以及特殊用途焊条。二为国家标准规定，为碳钢焊条，低合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条。二者没有原则区别，前者用商业牌号表示，后者用型号表示。
如果按照焊条药皮的主要化学成分来分类，可以将电焊条分为：氧化钛型焊条、氧化钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素型焊条、低氢型焊条、石墨型焊条及盐基型焊条。
如果按照焊条药皮熔化后，熔渣的特性来分类，可将电焊条分为酸性焊条和碱性焊条。酸性焊条药皮的主要成分为酸性氧化物，如二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁等。碱性焊条药皮的主要成分为碱性氧化物，如大理石、萤石等。
焊条按用途不同可分为结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等。
焊条按熔渣化学性质可分为：酸化焊条和碱化焊条两大类。碱性焊条焊出的焊缝含氢、硫、磷少。焊缝力学性能良好，但对油、水、铁锈敏感，易产生气孔。酸性焊条焊接时电弧稳定、飞溅少、脱渣性好。因此重要的焊接结构件选用碱性焊条，而一般结构件都选用酸性焊条。
结构钢焊条的牌号表示方法为：以汉字拼音字首加上三位数字来表示如我们实习中用的结构钢焊条的牌号为J422（或结422）。“J”表示结构钢焊条的“结”字。后面的两为数字“42”为焊缝金属的抗拉强度不小于420MPa;最后一位数字“2”代表钛钙型药皮，用交流或直流电源均可。
酸性碳钢焊条
种类 : J421、J421Fe、J422、J423、J425、J502、J501Fe15
牌号 GB型号 AWS型号 药皮类型 电流类型 主要用途 规格
J421 E4313 E6013 氧化钛型 AC/DC 焊接低碳钢结构，特别适用于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求表面光洁的盖面焊 Φ2.0—Φ5.0
J421Fe E4313 E6013 铁粉钛型 AC/DC 焊接一般低碳钢结构，特别适用于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求表面光洁的盖面焊 Φ2.5—Φ5.0
J422 E4303 —— 钛钙型 AC/DC 用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低合金钢，如09Mn2等 Φ2.0—Φ5.0
J423 E4301 —— 钛铁型 AC/DC 可焊接较重要的的低碳钢结构 Φ3.0—Φ5.0
J425 E4311 E6011 纤维素钾型 AC/DC 适用于薄板结构的对接、角接及搭接焊。如电站烟道、风道、变压器的油箱、船体和车辆外板的低碳钢结构 Φ3.2—Φ5.0
J502 E5003 —— 钛钙型 AC/DC 主要用于16Mn等低合金钢的焊接 Φ2.0—Φ5.0
J501Fe15 E5024 E7024 铁粉钛型 AC/DC 适用于机车车辆、造船、锅炉等结构的焊接 Φ2.5—Φ5.0
熔敷金属化学成分 % 熔敷金属机械性能
牌号 C Mn Si S P 抗拉强度(Mpa) 屈服强度(Mpa) 延伸率 (%) 冲击值
℃ J
J421 ≤0.12 0.3～0.6 ≤0.35 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 0 ≥47
J421Fe ≤0.12 0.3～0.6 ≤0.35 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥17 0 ≥47
J422 ≤0.12 0.3～0.6 ≤0.25 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -20 ≥47
J423 ≤0.20 0.3～0.6 ≤0.20 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 0 ≥27
J425 ≤0.12 0.3～0.6 ≤0.30 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -30 ≥27
J502 ≤0.12 ≤1.60 ≤0.30 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥400 ≥20 0 ≥27
J501Fe15 ≤0.12 0.8～1.4 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.040 Mo≤0.30 V≤0.08 ≥420 ≥400 ≥17 0 ≥27
碱性碳钢焊条
种类 : J426、J427、J506、J507、J506Fe
牌号 GB型号 AWS型号 药皮类型 电流类型 主要用途 规格
J426 E4316 E6016 低氢钾型 AC/DC 用于焊接重要的低碳钢和低合金钢的结构。如O9Mn2等 Φ2.5—Φ5.0
J427 E4315 —— 低氢钠型 DC(R) 用来焊接重要的低碳钢和低合金钢，如O9MnSi等 Φ2.5—Φ5.0
J506 E5016 E7016 低氢钾型 AC/DC 用于中碳钢和低合金钢的焊接如16Mn、O9MnSi等 Φ2.5—Φ5.0
J507 E5015 E7015 低氢钠型 DC(R) 可焊接中碳钢和某些低合金钢如16Mn、O9Mn2Si、O9Mn2V等 Φ2.5—Φ5.0
J506Fe E5018 E7018 铁粉低氢钾型 AC/DC 适用于碳钢及低合金钢的焊接、 如16Mn等 Φ2.5—Φ5.0
熔敷金属化学成分 % 熔敷金属机械性能
牌号 C Mn Si S P 抗拉强度(Mpa) 屈服强度(Mpa) 延伸率 (%) 冲击值
℃ J
J426 ≤0.12 ≤1.25 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -30 ≥27
J427 ≤0.12 ≤1.25 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -30 ≥27
J506 ≤0.12 ≤1.6 ≤0.75 ≤0.035 ≤0.040 ≥490 ≥400 ≥22 -20
-30 ≥47
≥27
J507 ≤0.12 ≤1.25 ≤0.75 ≤0.035 ≤0.040 ≥490 ≥400 ≥22 -20
-30 ≥47
≥27
J506Fe ≤0.12 ≤1.6 ≤0.75 ≤0.035 ≤0.040 ≥490 ≥400 ≥22 -30 ≥27
近年来，航空航天、交通运输、海洋工程等工业的发展，极大地推动了焊接技术的发展。伴随着产品、结构、材料、使用条件的多种多样，对焊接质量的要求越来越高，焊接工作量逐渐上升。据资料统计，我国焊接工作量已达到世界焊接强国的水平<sup>[1]</sup>。因此，提高焊接生产效率和焊接质量，减少焊接缺陷存在的高效焊接方法成为实际生产的迫切要求。目前，大量高效焊接方法和不同焊接工艺的组合都已应用于各种不同生产的场?lt;sup>[2,3]</sup>
提高焊接生产效率，一方面是为了降低焊接成本。J Tusek<sup>[4]</sup>指出，焊接生产效率，从某种角度上讲，主要是由单位时间内填充金属的熔化量-熔敷速度来衡量的。但提高熔敷速度意味着热输入的增加，对于采用单一电弧焊接而言，为了防止由于热输入增加而引起的焊接变形，一般采用提高焊接速度。但因焊接速度的提高易产生未焊透、焊道不连续、咬边等缺陷，应用双弧焊可避免上述缺陷的产生<sup>[5]</sup>。目前，从国内外对双弧焊接工艺方法研究的现状来看，按电弧的种类与位置来分，其研究主要集中在三个方面：单面双弧焊、复合双弧焊、双面双弧焊。本文将分别对这三个方面进行综合论述与分析。
1 单面双弧焊
单面双弧焊一般而言就是指双丝焊接，它包括采用单个焊枪配上填丝或双焊丝和双焊枪的双丝焊接。由于单面双弧提高了焊接速度，减小了单位时间内焊缝成形的热输入，因而热影响区减小，接头力学性能提高<sup>[6]</sup>。对于双弧焊的研究，国内外都是从双丝埋弧焊开始的，该技术已经在生产中得到了应用，后来又在窄间隙焊上得到了应用，近几年来对双丝熔化极焊研究的相对比较多。
双丝埋弧焊的最早应用在1948年。双丝埋弧焊包括单电源双丝和串列双弧两种。串列双弧中双丝的每一根焊丝由一个电源独立供电，它具有熔深最大、熔敷速度较高、焊缝金属稀释率接近单丝埋弧焊的特点，因而提高了焊接速度与焊接质量。单电源则可以获得较高的熔敷速度和稀释率，但熔透能力比单丝埋弧焊低，因而适于窄间隙焊。现在双丝埋弧焊已经在实际生产中得到了广泛的应?lt;sup>[8~10]</sup>,特别是采用单电源的双丝窄间隙埋弧焊在压力容器及核动力装置得到了应用，解决了两侧未熔合问题，并且提高了生产效率。但是由于埋弧焊熔池不可见，加之只适于平焊位置，因此这种方法有较多限制。
随着熔化极气体保护焊的应用普及，对熔化极气体保护双弧焊的研究也比较?lt;sup>[12-14]</sup>，其最早应用是在1955年<sup>[15]</sup>。国内研制了双焊丝的CO<sub>2</sub>气体保护焊新工艺，用于电机机座焊接。实际应用证明它可以减小焊接变形，提高焊接质量和生产效率，改善劳动条件，节约焊接材料<sup>[16]</sup>。加拿大焊接研究所也研制了脉冲双焊丝GMAW焊接设备用于窄间隙的高强钢焊接，该系统组成原理图见图1，两电弧分别采用不同的电源供电，利用两电源脉冲峰值的相移来控制双丝的焊接，解决电磁场的相互干扰问题，成功地解决了窄间隙侧壁熔合问题<sup>[17]</sup>。日本的NKK船厂采用了双高速旋转电弧的焊接工艺，用于角焊缝的焊接，它采用了富氩气体作为保护气体，一个为引导焊枪，另一个为训练焊枪。奥地利弗尼斯公司成功开发了单枪双丝MIG焊技术，该技术焊接效率高，焊接变形小，焊枪小巧可达焊件任何位置。
近几年来，铝合金等有色金属及复合材料在焊接生产中的应用越来越广泛，因此铝合金的双弧焊研究也比较广泛<sup>[7]</sup>。在日本开发了TIG-2Y/G（TIG双丝磁控法）和MIG-1Y（MIG单丝磁控法），见图2。TIG-2Y/G焊接方法，是在钨极的后端加上用于控制电弧的磁控制器，两根丝同时送进，间距为2mm。这种方法与普通TIG焊相比，在相同的电流情况下，具有较高的的熔敷金属和浅的熔池。MIG-1Y/G焊接方法，是由MIG焊枪、磁控装置及填丝装置组成。这种方法由于电极焊丝和填充焊丝同时熔化，在相同的焊接电流条件下比通常的MIG焊熔敷金属量提高1.5倍。同时，由于磁控制器改善了焊道的凸起及咬边现象，提高了焊接效率和焊缝质量。在铝合金的焊接中，日本还开发了双丝焊接技术，双丝焊法的消耗电极焊丝在前，填充焊丝在后，近于平行地配置在喷管内进行焊接。在消耗电极形成的熔池内插入焊丝，再由熔池热量熔化填充焊丝，这样焊丝熔化速度得到提高，提高了生产率，并降低了熔池温度，冷却速度增加，变形减小。
总之，现在单面双弧焊的工艺（包括埋弧焊和气体保护焊）相对已经比较成熟，在生产中已经得到了较为广泛的应用。现的单面双弧焊正朝着多丝弧焊、脉冲协同控制双弧和设备的轻巧灵活方向发展。
2 复合双弧焊
复合双弧是指采用不同种类的电弧或热源相结合进行焊接的方法。对于复合双弧的研究，电弧并不限于普通意义的电弧概念，它也包括了电子束、激光等高能束热源。
2．1电子束-等离子弧（PA）
电子束焊接是一种高能束焊接方法，适合于不锈钢、铝合金等其它有色金属及高强合金钢的焊接。非真空电子束由于电子束在大气中散射、能量损失等原因，因而发展比较缓慢。哈尔滨焊接研究所提出了新型非真空电子束焊接方法，即电子束-等离子弧焊接（图3）它采用电子束与等离子弧相串联，叠加起来进行焊接，电子束通过真空和等离子枪的阴极进入大气，穿过等离子弧以后熔化金属，进行焊接。这样可以减小电子束能量损失，也有助于等离子弧稳定，等离子弧可以很好的保护焊接熔池，并作为附加热源，可预热工件，有助于改善焊缝成形，增加熔深。
2．2激光-电弧（TIG,MIG，PA）
激光-电弧焊接法是在20世纪70年代末出现的一种新型焊接方法。它利用电弧对工件进行预热，以增强工件对激光的吸收率，同时电弧被激光吸引，在调整焊接条件下得到稳定电弧。
天津大学对激光-电弧的作用机理进行了研究，得出结论认为在高速焊接条件下，激光-TIG焊可以得到稳定电弧，增加熔透，改善焊缝成形，获得优质焊接接头<sup>[11]</sup>。德国J Wendelftorf等对激光-TIG弧（图4）进行了研究，激光束采用0.1~1KW的低功率激光电源，激光集中于工件表面的电弧根部，实验证明能够明显提高低电流和弧长较长时的电弧稳定性，可以最大限度的增加焊接速度与焊接熔深。
日本四国工业技术研究所在对激光-MIG焊进行研究时，发现激光束焦点置于熔池最深处时，电弧力将熔化金属排开，形成表面下陷低坑，以获得最大熔深。
英国Convertry大学高级连接技术研究中心对等离子弧-激光焊接（PALW）进行了研究，其实验装置见图5。实验中采用400WCO2激光器，等离子弧电流为60A，用于焊接0.5~1mm的薄板，实现了全熔透，增强了单位面积的热输入，即增加了熔深或提高了焊接速度。并且等离子弧吸收了激光光子，增强了激光的效率及电弧的稳定性。PALW焊接方法的优点就是显著提高了焊接速度，在焊接铝合金时不用预先清理等，并适合于焊接不锈钢、Ti合金等其它有色金属。
2．3等离子-MIG焊（PA-MIG）
等离子-MIG焊是20世纪70年代出现的一种复合电弧焊接方法。荷兰菲力浦公司焊接研究所对等离子弧-MIG焊进行了深入的研究，在MIG焊中，电弧存在于焊丝与工件之间，焊丝、电弧和熔池用氩气、氦气或其混合气体来保护。等离子-MIG焊焊丝和MIG电弧被电离气体所包围，它是由通过等离子钨极与工件之间电弧形成的，其系统原理图见图6。该方法电弧燃烧稳定，保护效果好，因而气孔倾向比MIG焊小，等离子体的阴极雾化清除了氧化膜，并且将熔滴和熔池的前端与空气隔离，因而有助于获得优质焊缝，适合于Al、Mg及其合金的单面焊接。哈尔滨焊接研究所对单电源等离子-MIG焊进行了研究，它采用单电源同时为等离子弧和MIG弧供电，两个电弧可以同时稳定燃烧。采用合适的工艺参数可以进行薄板高速完全熔透的焊接。
2．4TIG-MIG焊
日本小林秀雄等对TIG-MIG复合电弧法进行了研究（图7），并用来焊接复合材料，其特点是在TIG和MIG电弧电流分配得当时，熔深比其它方法小得多，而且电弧非常稳定。我国的吴志强等也对单电源TIG-MIG串联电弧工艺及设备进行了研究，TIG电弧作为前导电弧，有预热作用，增加了焊接热输入，熔深也相应的增加。俄国的ОрлапнМ等采用非熔化极与熔化极来进行Al活塞的堆焊，双弧堆焊过程是在非熔化极和熔化极交替燃烧中，形成一个焊接熔池。熔化极电弧形成所需的熔深，非熔化极电弧用于辅助堆焊层的补充合金化，它能使堆焊金属获得细的结晶组织，且使强化的金属间化合物强化相分布均匀。
总之，对复合电弧焊接工艺的研究虽较广泛，但对于各种复合电弧作用的机理研究仍然不够深入，复合电弧的应用技术还不够成熟，且由于其成本较高及设备的复杂程度的限制，在生产中的应用还不够广泛。
3双面双弧焊
双面电弧焊接（DSAW）是一种新近发展的新工艺，是指采用两个同种电弧或不同的电弧在工件的两面同时操作的焊接工艺。它的应用极大地促进了焊接生产率的提高，但它易受焊接位置限制。
3．1双面双弧非对称焊
对于双面双弧非对称焊的研究相对而言较少，在公开的报道中，哈尔滨锅炉厂和东方锅炉厂于1993年从日本三菱重工公司引进了双MIG气体保护自动焊，使其生产能力大幅提高，其工艺特点是采用双电源而且上下两枪一前一后。南京晨光机器厂开展了双面TIG焊的研究，它是从联邦德国引进的一种特殊焊接技术（图8），是由两名焊工分别在工件的正反面自上而下的同时进行垂直的手工钨极氩弧焊，两枪间距保持一个熔池长度。利用电弧作用力和氩气吹力形成一个向上的托力，并与熔池的表面张力对熔池起着支撑作用，从而防止了熔池金属下淌而获得完美的焊缝，接口间隙大，焊接性好，减小了夹渣和气孔倾向，同时提高了生产效率。
3．2双面双弧对称焊
双面双弧对称焊技术可彻底消除未焊透缺陷，最大限度地降低焊接变形。周大中等根据绳索取芯钻杆焊缝内表面不得有余高的要求，提出了钻杆外等离子弧焊（PAW）和钻杆孔内钨极氩弧焊（TIG）同时进行的PAW-TIG联焊方法，尽管该工艺的适用范围很窄，但其焊接生产效率却非常可观。哈尔滨工业大学的高洪明等对双TIG电弧双面对称焊进行了研究，取得一定的研究成果。大庆石油化工总厂机修厂在铝料仓的纵、环缝焊接中，采用了MIG-MIG电弧内外侧同步焊的技术，实践证明采用熔化极内外侧同步半自动氩弧焊的焊接方法，提高了生产效率，保证了焊接质量，节省了焊接材料。
美国Kentucky大学张裕明等人在传统双面电弧焊接基础上进行了进一步研究，采用单电源的等离子弧（PA）和钨极氩弧（TIG）对焊缝正反面同时施焊（图9），通过TIG弧扩大了等离子弧的小孔效应，显著提高了焊接生产效率，提高了熔合比，增加了熔深，减小了热影响区及焊接变形，能够得到满意的力学性能，适合于中厚焊接。美国同时也开展了对双TIG弧双面对称焊的研究，并已成功地应用于2014T6铝合金火箭发动机圆柱筒体的焊接。
目前，对双面电弧焊（DSAW）的研究尚不够深入、也不够成熟，但其工艺的应用显著提高了焊接生产效率，减小焊接变形，改善了焊缝质量。虽然存在焊接位置的限制，但双面电弧焊仍不失为一种高效焊接方法，具有较好的发展前景。
4结语
双弧焊接作为一种高效节能、优质经济的焊接工艺方法，在实际生产中具有良好的应用前景。随着焊接技术的发展，双弧焊接技术必将得以完善和发展，同时还会出现新的电弧组合焊接工艺方法。双弧焊接的应用范围也将扩大，并促进焊接技术的更大发展。
焊条是在金属焊芯外将涂料(药皮)均匀、向心地压涂在焊芯上。焊条种类不同，焊芯也不同。焊芯即焊条的金属芯，为了保证焊缝的质量与性能，对焊芯中各金属元素的含量都有严格的规定，特别是对有害杂质（如硫、磷等)的含量，应有严格的限制，优于母材。焊芯成分直接影响着焊缝金属的成分和性能，所以焊芯中的有害元素要尽量少．含C量应低于0．10％。例如H08A，含S小于等于O．03％、P小于等于0．03％、C小于等于0．1％。
焊接碳钢及低合金钢的焊芯， 一般都选用低碳钢作为焊芯，并填加锰、硅、铬、镍等成分(详见焊丝国家标准GB1300一77)。采用低碳的原因一方面是含碳量低时钢丝塑性好，焊丝拉拔比较容易，另一方面可降低还原性气体CO含量，减少飞溅或气孔，并可增高焊缝金属凝固时的温度，对仰焊有利。加入其他合金元素主要为保证焊缝的综合机械性能，同时对焊接工艺性能及去除杂质，也有一定作用。
高合金钢以及铝、铜、铸铁等其他金属材料，其焊芯成分除要求与被焊金属相近外，同样也要控制杂质的含量，并按工艺要求常加入某些特定的合金元素。
焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极，它是由药皮和焊芯两部分组成的。在焊条前端药皮有45。左右的倒角，这是为了便于引弧。在尾部有一段裸焊芯，约占焊条总长1/16，便于焊钳夹持并有利于导电。焊条的直径仲实际上是指焊芯直径）通常为2、2. 5、3. 2或3、4、5或6mm等几种规格，常用的是小3. 2、小4、小5三种，其长度“L”一般在250^-450 mm之间。
1.焊芯
焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时，焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能，二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。
焊条焊接时，焊芯金属占整个焊缝金属的一部分。所以焊芯的｛化学成分，直接影响焊缝的质量。因此，作为焊条芯用的钢丝都单势独规定了它的牌号与成分。如果用于埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法作填充金属时，则称为焊丝。(1）焊芯中各合金元素对焊接的影响
1)碳(C)碳是钢中的主要合金元素，当含碳量增加时，钢的｛强度、硬度明显提高，而塑性降低。在焊接过程中，碳起到一定的脱氧作用，在电弧高温作用下与氧发生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳气体，将电弧区和熔池周围空气排除，防止空气中的氧、氮有害气体对熔池产生的不良影响，减少焊缝金属中氧和氮的含量。若含碳量过高，还原作用剧烈，会引起较大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂纹敏感性增加的影响，低碳钢焊芯的含碳量一般簇0. 1％。
2)锰(Mn)锰在钢中是一种较好的合金剂，随着锰含量的增加，其强度和韧性会有所提高。在焊接过程中，锰也是一种较好的脱氧剂，能减少焊缝中氧的含量。锰与硫化合形成硫化锰浮于熔渣中，从而减少焊缝热裂纹倾向。因此一般碳素结构钢焊芯的含锰量为0. 30％～0. 55％，焊接某些特殊用途的钢丝，其含锰量高达1 ．70％一2. 10％。
3)硅(Si )硅也是一种较好的合金剂，在钢中加入适量的硅能提高钢的屈服强度、弹性及抗酸性能；若含量过高，则降低塑性和韧性。在焊接过程中，硅也具有较好的脱氧能力，与氧形成二氧化硅，但它会提高渣的粘度，易促进非金属夹杂物生成。
4)铬(Cr）铬能够提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说，铬便是一种偶然的杂质。铬的主要冶金特征是易于急剧氧化，形成难熔的氧化物三氧化二铬(Cr203)，从而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。三氧化二铬过渡到熔渣后，能使熔渣粘度提高，流动性降低。
5)镍(NO镍对钢的韧性有比较显著的效果，一般低温冲击值要求较高时，适当掺入一些镍。
6)硫（S）硫是一种有害杂质，随着硫含量的增加，将增大焊缝的热裂纹倾向，因此焊芯中硫的含量不得大于0. 04％。在焊接重要结构时，硫含量不得大于0. 03％。
7)磷(2)焊芯的分类
焊芯是根据国家标准“焊接用钢丝”（GB 1300-77)的规定分类的，用于焊接的专用钢丝可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类。
2.药皮
压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。若采用无药皮的光焊条焊接，则在焊接过程中，空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属，将金属铁和有益元素碳、硅、锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物，并残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹。而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，这些因素都能使焊缝的机械性能（强度、冲击值等）大大降低，同时使焊缝变脆。此外采用光焊条焊接，电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。
人们在实践过程中发现如果在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮，能使电弧燃烧稳定，焊缝质量得到提高，这种焊条叫药皮焊条。随着工业技术的不断发展，人们创制出了现在广泛应用的优质厚药皮焊条。
[编辑本段]焊条的要求
(1)容易引弧，保证电弧稳定，在焊接过程中飞溅小。
(2)药皮熔化速度应慢于焊芯熔化速度，以造成喇叭状的套简(套筒长度应小于焊芯直径），有利于熔滴过渡和造成保护气氛；
(3)熔渣的比重应小于熔化金属的比重，凝固温度也应稍低于金属凝固温度，渣壳应易脱掉；
(4)具有掺合金和冶金处理作用；
(5)适应各种位置的焊接。
[编辑本段]焊条型号与牌号
（1）焊条的牌号
以结构钢为例：牌号,编制法。结XXX,结为结构钢焊条,第3个数字,代表药皮类型,焊接电流要求,第1、2数:代表焊缝金属抗拉强度 。
（2）焊条的型号
焊条的型号是按国家有关标准与国际标准确定的。EXXX,以结构钢为例，型号编制法为字母“E”表示焊条，第一、二位表示熔敷金属最小抗拉强度，第三位数字表示焊条的焊接位置，第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型。
4.焊条的分类
根据不同情况，电焊条有三种分类方法：按焊条用途分类、按药皮的主要化学成分分类、按药皮熔化后熔渣的特性分类。
按照焊条的用途，有两种表达形式，一为原机械工业部编制的的，可以将电焊条分为：结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍和镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条以及特殊用途焊条。二为国家标准规定，为碳钢焊条，低合金焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条。二者没有原则区别，前者用商业牌号表示，后者用型号表示。
如果按照焊条药皮的主要化学成分来分类，可以将电焊条分为：氧化钛型焊条、氧化钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素型焊条、低氢型焊条、石墨型焊条及盐基型焊条。
如果按照焊条药皮熔化后，熔渣的特性来分类，可将电焊条分为酸性焊条和碱性焊条。酸性焊条药皮的主要成分为酸性氧化物，如二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁等。碱性焊条药皮的主要成分为碱性氧化物，如大理石、萤石等。
焊条按用途不同可分为结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等。
焊条按熔渣化学性质可分为：酸化焊条和碱化焊条两大类。碱性焊条焊出的焊缝含氢、硫、磷少。焊缝力学性能良好，但对油、水、铁锈敏感，易产生气孔。酸性焊条焊接时电弧稳定、飞溅少、脱渣性好。因此重要的焊接结构件选用碱性焊条，而一般结构件都选用酸性焊条。
结构钢焊条的牌号表示方法为：以汉字拼音字首加上三位数字来表示如我们实习中用的结构钢焊条的牌号为J422（或结422）。“J”表示结构钢焊条的“结”字。后面的两为数字“42”为焊缝金属的抗拉强度不小于420MPa;最后一位数字“2”代表钛钙型药皮，用交流或直流电源均可。
酸性碳钢焊条
种类 : J421、J421Fe、J422、J423、J425、J502、J501Fe15
牌号 GB型号 AWS型号 药皮类型 电流类型 主要用途 规格
J421 E4313 E6013 氧化钛型 AC/DC 焊接低碳钢结构，特别适用于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求表面光洁的盖面焊 Φ2.0—Φ5.0
J421Fe E4313 E6013 铁粉钛型 AC/DC 焊接一般低碳钢结构，特别适用于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求表面光洁的盖面焊 Φ2.5—Φ5.0
J422 E4303 —— 钛钙型 AC/DC 用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低合金钢，如09Mn2等 Φ2.0—Φ5.0
J423 E4301 —— 钛铁型 AC/DC 可焊接较重要的的低碳钢结构 Φ3.0—Φ5.0
J425 E4311 E6011 纤维素钾型 AC/DC 适用于薄板结构的对接、角接及搭接焊。如电站烟道、风道、变压器的油箱、船体和车辆外板的低碳钢结构 Φ3.2—Φ5.0
J502 E5003 —— 钛钙型 AC/DC 主要用于16Mn等低合金钢的焊接 Φ2.0—Φ5.0
J501Fe15 E5024 E7024 铁粉钛型 AC/DC 适用于机车车辆、造船、锅炉等结构的焊接 Φ2.5—Φ5.0
熔敷金属化学成分 % 熔敷金属机械性能
牌号 C Mn Si S P 抗拉强度(Mpa) 屈服强度(Mpa) 延伸率 (%) 冲击值
℃ J
J421 ≤0.12 0.3～0.6 ≤0.35 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 0 ≥47
J421Fe ≤0.12 0.3～0.6 ≤0.35 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥17 0 ≥47
J422 ≤0.12 0.3～0.6 ≤0.25 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -20 ≥47
J423 ≤0.20 0.3～0.6 ≤0.20 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 0 ≥27
J425 ≤0.12 0.3～0.6 ≤0.30 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -30 ≥27
J502 ≤0.12 ≤1.60 ≤0.30 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥400 ≥20 0 ≥27
J501Fe15 ≤0.12 0.8～1.4 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.040 Mo≤0.30 V≤0.08 ≥420 ≥400 ≥17 0 ≥27
碱性碳钢焊条
种类 : J426、J427、J506、J507、J506Fe
牌号 GB型号 AWS型号 药皮类型 电流类型 主要用途 规格
J426 E4316 E6016 低氢钾型 AC/DC 用于焊接重要的低碳钢和低合金钢的结构。如O9Mn2等 Φ2.5—Φ5.0
J427 E4315 —— 低氢钠型 DC(R) 用来焊接重要的低碳钢和低合金钢，如O9MnSi等 Φ2.5—Φ5.0
J506 E5016 E7016 低氢钾型 AC/DC 用于中碳钢和低合金钢的焊接如16Mn、O9MnSi等 Φ2.5—Φ5.0
J507 E5015 E7015 低氢钠型 DC(R) 可焊接中碳钢和某些低合金钢如16Mn、O9Mn2Si、O9Mn2V等 Φ2.5—Φ5.0
J506Fe E5018 E7018 铁粉低氢钾型 AC/DC 适用于碳钢及低合金钢的焊接、 如16Mn等 Φ2.5—Φ5.0
熔敷金属化学成分 % 熔敷金属机械性能
牌号 C Mn Si S P 抗拉强度(Mpa) 屈服强度(Mpa) 延伸率 (%) 冲击值
℃ J
J426 ≤0.12 ≤1.25 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -30 ≥27
J427 ≤0.12 ≤1.25 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.040 ≥420 ≥330 ≥22 -30 ≥27
J506 ≤0.12 ≤1.6 ≤0.75 ≤0.035 ≤0.040 ≥490 ≥400 ≥22 -20
-30 ≥47
≥27
J507 ≤0.12 ≤1.25 ≤0.75 ≤0.035 ≤0.040 ≥490 ≥400 ≥22 -20
-30 ≥47
≥27
J506Fe ≤0.12 ≤1.6 ≤0.75 ≤0.035 ≤0.040 ≥490 ≥400 ≥22 -30 ≥27
近年来，航空航天、交通运输、海洋工程等工业的发展，极大地推动了焊接技术的发展。伴随着产品、结构、材料、使用条件的多种多样，对焊接质量的要求越来越高，焊接工作量逐渐上升。据资料统计，我国焊接工作量已达到世界焊接强国的水平<sup>[1]</sup>。因此，提高焊接生产效率和焊接质量，减少焊接缺陷存在的高效焊接方法成为实际生产的迫切要求。目前，大量高效焊接方法和不同焊接工艺的组合都已应用于各种不同生产的场?lt;sup>[2,3]</sup>
提高焊接生产效率，一方面是为了降低焊接成本。J Tusek<sup>[4]</sup>指出，焊接生产效率，从某种角度上讲，主要是由单位时间内填充金属的熔化量-熔敷速度来衡量的。但提高熔敷速度意味着热输入的增加，对于采用单一电弧焊接而言，为了防止由于热输入增加而引起的焊接变形，一般采用提高焊接速度。但因焊接速度的提高易产生未焊透、焊道不连续、咬边等缺陷，应用双弧焊可避免上述缺陷的产生<sup>[5]</sup>。目前，从国内外对双弧焊接工艺方法研究的现状来看，按电弧的种类与位置来分，其研究主要集中在三个方面：单面双弧焊、复合双弧焊、双面双弧焊。本文将分别对这三个方面进行综合论述与分析。
1 单面双弧焊
单面双弧焊一般而言就是指双丝焊接，它包括采用单个焊枪配上填丝或双焊丝和双焊枪的双丝焊接。由于单面双弧提高了焊接速度，减小了单位时间内焊缝成形的热输入，因而热影响区减小，接头力学性能提高<sup>[6]</sup>。对于双弧焊的研究，国内外都是从双丝埋弧焊开始的，该技术已经在生产中得到了应用，后来又在窄间隙焊上得到了应用，近几年来对双丝熔化极焊研究的相对比较多。
双丝埋弧焊的最早应用在1948年。双丝埋弧焊包括单电源双丝和串列双弧两种。串列双弧中双丝的每一根焊丝由一个电源独立供电，它具有熔深最大、熔敷速度较高、焊缝金属稀释率接近单丝埋弧焊的特点，因而提高了焊接速度与焊接质量。单电源则可以获得较高的熔敷速度和稀释率，但熔透能力比单丝埋弧焊低，因而适于窄间隙焊。现在双丝埋弧焊已经在实际生产中得到了广泛的应?lt;sup>[8~10]</sup>,特别是采用单电源的双丝窄间隙埋弧焊在压力容器及核动力装置得到了应用，解决了两侧未熔合问题，并且提高了生产效率。但是由于埋弧焊熔池不可见，加之只适于平焊位置，因此这种方法有较多限制。
随着熔化极气体保护焊的应用普及，对熔化极气体保护双弧焊的研究也比较?lt;sup>[12-14]</sup>，其最早应用是在1955年<sup>[15]</sup>。国内研制了双焊丝的CO<sub>2</sub>气体保护焊新工艺，用于电机机座焊接。实际应用证明它可以减小焊接变形，提高焊接质量和生产效率，改善劳动条件，节约焊接材料<sup>[16]</sup>。加拿大焊接研究所也研制了脉冲双焊丝GMAW焊接设备用于窄间隙的高强钢焊接，该系统组成原理图见图1，两电弧分别采用不同的电源供电，利用两电源脉冲峰值的相移来控制双丝的焊接，解决电磁场的相互干扰问题，成功地解决了窄间隙侧壁熔合问题<sup>[17]</sup>。日本的NKK船厂采用了双高速旋转电弧的焊接工艺，用于角焊缝的焊接，它采用了富氩气体作为保护气体，一个为引导焊枪，另一个为训练焊枪。奥地利弗尼斯公司成功开发了单枪双丝MIG焊技术，该技术焊接效率高，焊接变形小，焊枪小巧可达焊件任何位置。
近几年来，铝合金等有色金属及复合材料在焊接生产中的应用越来越广泛，因此铝合金的双弧焊研究也比较广泛<sup>[7]</sup>。在日本开发了TIG-2Y/G（TIG双丝磁控法）和MIG-1Y（MIG单丝磁控法），见图2。TIG-2Y/G焊接方法，是在钨极的后端加上用于控制电弧的磁控制器，两根丝同时送进，间距为2mm。这种方法与普通TIG焊相比，在相同的电流情况下，具有较高的的熔敷金属和浅的熔池。MIG-1Y/G焊接方法，是由MIG焊枪、磁控装置及填丝装置组成。这种方法由于电极焊丝和填充焊丝同时熔化，在相同的焊接电流条件下比通常的MIG焊熔敷金属量提高1.5倍。同时，由于磁控制器改善了焊道的凸起及咬边现象，提高了焊接效率和焊缝质量。在铝合金的焊接中，日本还开发了双丝焊接技术，双丝焊法的消耗电极焊丝在前，填充焊丝在后，近于平行地配置在喷管内进行焊接。在消耗电极形成的熔池内插入焊丝，再由熔池热量熔化填充焊丝，这样焊丝熔化速度得到提高，提高了生产率，并降低了熔池温度，冷却速度增加，变形减小。
总之，现在单面双弧焊的工艺（包括埋弧焊和气体保护焊）相对已经比较成熟，在生产中已经得到了较为广泛的应用。现的单面双弧焊正朝着多丝弧焊、脉冲协同控制双弧和设备的轻巧灵活方向发展。
2 复合双弧焊
复合双弧是指采用不同种类的电弧或热源相结合进行焊接的方法。对于复合双弧的研究，电弧并不限于普通意义的电弧概念，它也包括了电子束、激光等高能束热源。
2．1电子束-等离子弧（PA）
电子束焊接是一种高能束焊接方法，适合于不锈钢、铝合金等其它有色金属及高强合金钢的焊接。非真空电子束由于电子束在大气中散射、能量损失等原因，因而发展比较缓慢。哈尔滨焊接研究所提出了新型非真空电子束焊接方法，即电子束-等离子弧焊接（图3）它采用电子束与等离子弧相串联，叠加起来进行焊接，电子束通过真空和等离子枪的阴极进入大气，穿过等离子弧以后熔化金属，进行焊接。这样可以减小电子束能量损失，也有助于等离子弧稳定，等离子弧可以很好的保护焊接熔池，并作为附加热源，可预热工件，有助于改善焊缝成形，增加熔深。
2．2激光-电弧（TIG,MIG，PA）
激光-电弧焊接法是在20世纪70年代末出现的一种新型焊接方法。它利用电弧对工件进行预热，以增强工件对激光的吸收率，同时电弧被激光吸引，在调整焊接条件下得到稳定电弧。
天津大学对激光-电弧的作用机理进行了研究，得出结论认为在高速焊接条件下，激光-TIG焊可以得到稳定电弧，增加熔透，改善焊缝成形，获得优质焊接接头<sup>[11]</sup>。德国J Wendelftorf等对激光-TIG弧（图4）进行了研究，激光束采用0.1~1KW的低功率激光电源，激光集中于工件表面的电弧根部，实验证明能够明显提高低电流和弧长较长时的电弧稳定性，可以最大限度的增加焊接速度与焊接熔深。
日本四国工业技术研究所在对激光-MIG焊进行研究时，发现激光束焦点置于熔池最深处时，电弧力将熔化金属排开，形成表面下陷低坑，以获得最大熔深。
英国Convertry大学高级连接技术研究中心对等离子弧-激光焊接（PALW）进行了研究，其实验装置见图5。实验中采用400WCO2激光器，等离子弧电流为60A，用于焊接0.5~1mm的薄板，实现了全熔透，增强了单位面积的热输入，即增加了熔深或提高了焊接速度。并且等离子弧吸收了激光光子，增强了激光的效率及电弧的稳定性。PALW焊接方法的优点就是显著提高了焊接速度，在焊接铝合金时不用预先清理等，并适合于焊接不锈钢、Ti合金等其它有色金属。
2．3等离子-MIG焊（PA-MIG）
等离子-MIG焊是20世纪70年代出现的一种复合电弧焊接方法。荷兰菲力浦公司焊接研究所对等离子弧-MIG焊进行了深入的研究，在MIG焊中，电弧存在于焊丝与工件之间，焊丝、电弧和熔池用氩气、氦气或其混合气体来保护。等离子-MIG焊焊丝和MIG电弧被电离气体所包围，它是由通过等离子钨极与工件之间电弧形成的，其系统原理图见图6。该方法电弧燃烧稳定，保护效果好，因而气孔倾向比MIG焊小，等离子体的阴极雾化清除了氧化膜，并且将熔滴和熔池的前端与空气隔离，因而有助于获得优质焊缝，适合于Al、Mg及其合金的单面焊接。哈尔滨焊接研究所对单电源等离子-MIG焊进行了研究，它采用单电源同时为等离子弧和MIG弧供电，两个电弧可以同时稳定燃烧。采用合适的工艺参数可以进行薄板高速完全熔透的焊接。
2．4TIG-MIG焊
日本小林秀雄等对TIG-MIG复合电弧法进行了研究（图7），并用来焊接复合材料，其特点是在TIG和MIG电弧电流分配得当时，熔深比其它方法小得多，而且电弧非常稳定。我国的吴志强等也对单电源TIG-MIG串联电弧工艺及设备进行了研究，TIG电弧作为前导电弧，有预热作用，增加了焊接热输入，熔深也相应的增加。俄国的ОрлапнМ等采用非熔化极与熔化极来进行Al活塞的堆焊，双弧堆焊过程是在非熔化极和熔化极交替燃烧中，形成一个焊接熔池。熔化极电弧形成所需的熔深，非熔化极电弧用于辅助堆焊层的补充合金化，它能使堆焊金属获得细的结晶组织，且使强化的金属间化合物强化相分布均匀。
总之，对复合电弧焊接工艺的研究虽较广泛，但对于各种复合电弧作用的机理研究仍然不够深入，复合电弧的应用技术还不够成熟，且由于其成本较高及设备的复杂程度的限制，在生产中的应用还不够广泛。
3双面双弧焊
双面电弧焊接（DSAW）是一种新近发展的新工艺，是指采用两个同种电弧或不同的电弧在工件的两面同时操作的焊接工艺。它的应用极大地促进了焊接生产率的提高，但它易受焊接位置限制。
3．1双面双弧非对称焊
对于双面双弧非对称焊的研究相对而言较少，在公开的报道中，哈尔滨锅炉厂和东方锅炉厂于1993年从日本三菱重工公司引进了双MIG气体保护自动焊，使其生产能力大幅提高，其工艺特点是采用双电源而且上下两枪一前一后。南京晨光机器厂开展了双面TIG焊的研究，它是从联邦德国引进的一种特殊焊接技术（图8），是由两名焊工分别在工件的正反面自上而下的同时进行垂直的手工钨极氩弧焊，两枪间距保持一个熔池长度。利用电弧作用力和氩气吹力形成一个向上的托力，并与熔池的表面张力对熔池起着支撑作用，从而防止了熔池金属下淌而获得完美的焊缝，接口间隙大，焊接性好，减小了夹渣和气孔倾向，同时提高了生产效率。
3．2双面双弧对称焊
双面双弧对称焊技术可彻底消除未焊透缺陷，最大限度地降低焊接变形。周大中等根据绳索取芯钻杆焊缝内表面不得有余高的要求，提出了钻杆外等离子弧焊（PAW）和钻杆孔内钨极氩弧焊（TIG）同时进行的PAW-TIG联焊方法，尽管该工艺的适用范围很窄，但其焊接生产效率却非常可观。哈尔滨工业大学的高洪明等对双TIG电弧双面对称焊进行了研究，取得一定的研究成果。大庆石油化工总厂机修厂在铝料仓的纵、环缝焊接中，采用了MIG-MIG电弧内外侧同步焊的技术，实践证明采用熔化极内外侧同步半自动氩弧焊的焊接方法，提高了生产效率，保证了焊接质量，节省了焊接材料。
美国Kentucky大学张裕明等人在传统双面电弧焊接基础上进行了进一步研究，采用单电源的等离子弧（PA）和钨极氩弧（TIG）对焊缝正反面同时施焊（图9），通过TIG弧扩大了等离子弧的小孔效应，显著提高了焊接生产效率，提高了熔合比，增加了熔深，减小了热影响区及焊接变形，能够得到满意的力学性能，适合于中厚焊接。美国同时也开展了对双TIG弧双面对称焊的研究，并已成功地应用于2014T6铝合金火箭发动机圆柱筒体的焊接。
目前，对双面电弧焊（DSAW）的研究尚不够深入、也不够成熟，但其工艺的应用显著提高了焊接生产效率，减小焊接变形，改善了焊缝质量。虽然存在焊接位置的限制，但双面电弧焊仍不失为一种高效焊接方法，具有较好的发展前景。
4结语
双弧焊接作为一种高效节能、优质经济的焊接工艺方法，在实际生产中具有良好的应用前景。随着焊接技术的发展，双弧焊接技术必将得以完善和发展，同时还会出现新的电弧组合焊接工艺方法。双弧焊接的应用范围也将扩大，并促进焊接技术的更大发展。说
