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变极性等离子焊接的应用 美国航空和航行局（NASA）早曾使用常规的直流TIG正接焊接方法制造火箭外部燃料储罐，这种铝合金储罐有多种不同的尺寸，其中一种的直径为8.717m、长46.939m，可装载530m3的液氧以及1438m3的液氢，曾用于土星号登月火箭。尽管焊前的接头准备十分充分，但是仍然经常出现焊缝气孔等缺陷。1978年，NASA决定采用由美国波音公司的B.P.VanCleave等在20世纪60年代末就已经开发出的变极性等离子焊接方法取代TIG焊，用于该储罐的焊接，使焊接质量得到了明显的提高。20世纪80年代波音公司也曾用变极性等离子焊接方法焊接了大量铝合金筒体结构的环缝，并对其焊接工艺、设备及质量控制等进行了一系列研究，推动了这种方法的完善。目前，变极性等离子焊接方法已在铝合金结构件的制造中获得了广泛的应用，成为一种很有发展前景的焊接方法。

该方法很适合于铝及铝合金的小孔法焊接。对于用TIG方法需要开坡口且多次焊接的焊缝，用变极性等离子焊接方法中可直接采用I形坡口，焊接一道焊缝既可，这可减少焊前坡口准备工作量，提高了工作效率。极性变换带来的熔池搅拌作用有利于气体的逸出和杂质的排除，焊缝缺陷少、焊道窄且变形小。该方法可以在平、横、立向上和立向下各种位置上焊接。

多年来，NASA对变极性等离子焊接方法进行了大量的实验研究和数值分析工作，包括对小孔焊接过程中能量的分布与损失、焊缝外形的成形规律、焊枪喷嘴结构设计以及各种焊接工艺参数对焊接质量和速度的影响等等，为这种方法在航天工程中的应用提供有价值的资料。目前，我国也已对变极性等离子焊接方法开展了一些研究。