一、技术溯源:从实验室到工业量产的突破
K-TIG(Keyhole Tungsten Inert Gas Welding,小孔钨极惰性气体保护焊)起源于澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的研发,由物理学家 Jarvis Laurie 于 1997 年发明并获得国际专利。2012 年 K-TIG 公司正式成立后,这项技术完成商业化迭代,目前已覆盖全球 50 多个国家和地区,在中厚板焊接领域实现对传统工艺的颠覆式替代。中国企业如广东福维德焊接股份有限公司也在该领域实现技术突破,其研发的 K-TIG 高效深熔弧焊系统已在国际展会亮相并获行业认可。
二、核心原理:锁孔效应驱动的深熔机制
K-TIG 技术的本质是通过高能量密度电弧形成稳定锁孔,实现单道次全熔透焊接,其核心机理可分为三个关键环节:
1.电弧收缩与能量聚焦
采用 300A 以上大电流(典型范围 450-525A)配合专用冷却焊枪,使电弧在洛伦兹力作用下自然收缩,能量密度较传统 TIG 提升数倍。这种无外部强制压缩的电弧形态,可通过电流调节灵活控制穿透力。
2.锁孔动态平衡
高能量电弧扎入母材形成熔池,当电弧压力、金属蒸汽反作用力与液态金属表面张力达到平衡时,形成贯穿板厚的 "锁孔"。哈尔滨工业大学的研究显示,对于 6mm 厚 304 不锈钢,当焊接电流 / 速度比维持在 1.3-1.6 范围时,锁孔可保持稳定状态。
3.焊缝凝固成形
电弧前移过程中,锁孔后方的熔池金属迅速弥合,形成单面施焊、双面成形的全熔透焊缝,无需后续清根或补焊工序。