3。1 电弧收缩导致熔深增加
　　电弧收缩是试验中肉眼可以观察到的现象。在活性剂涂层上焊接时，电弧会有明显收缩，致使电流密度集中，导电面积缩小，同时电弧力也增加，最终使熔深增加。
电弧收缩的原因有3种可能[1, 3, 4 ]
（1） 在电弧的中心区域，电弧的温度高于分子的分解温度，气体和活性剂原子被电离成电子和正离子。在弧柱较冷的外围区域，被蒸发的物质仍然以分子和被分解的原子的形式存在，被分解的原子大量地吸附电子，形成负离子，使外围区域作为主要导电物质的电子减少，导电能力下降，使电弧收缩。
（2） 因为我们使用的活性剂的各组分都是多原子分子，所以在电弧气氛下发生热解离，热解离是吸热反应，所以根据最小电压原理，使电弧收缩。
（3） 因为涂层物质本身不导电，又因为涂层物质的熔沸点都比金属的高，所以只在电弧中心温度较高的区域，有金属的蒸发，形成阳极斑点，即涂层的存在减小了阳极斑点区，从而使电弧收缩。
3。2 表面张力梯度的影响
　　在纯金属和许多合金中，表面张力随温度的增加而减小，即dσ/dT<0,因为表面张力大的地方液体很难流动，所以都是表面张力小的液体向表面张力大的地方流动。在熔池中，中心区域温度高，故熔池金属如图5A流动，这样形成宽而浅的熔深。当熔池中添加有活性元素（如S，O）时，dσ/dT>0，液体流动如图5B所示，这样形成深而窄的熔深。

图5 熔池金属流态示意图
3。3 热输入的增加
　　在试验过程中，绝大多数的试板在涂上活性剂后电弧电压有不同程度的增加，而电弧的电流恒定不变，则热输入增加，肯定有利于熔深的增加。按电弧电压增加的数量值，本实验中热输入比原来最多增加15%，而实际熔深可达300%以上。可见热输入虽然使熔池有所增加，但不是熔深增加的主要因素。
3．4 进一步讨论
　　那么电弧收缩和熔池表面张力梯度哪一方面的影响更大呢？我们用涂有活性剂的试板进行小功率电子束焊接试验。因为电子束焊没有电弧，不用考虑电弧收缩。故而对电子束来说只有表面张力的作用。实验结果是电子束焊对熔深的影响很小，也就初步说明表面张力梯度的变化对熔池熔深增加起的作用很小。
4 结论
通过对碳钢"A-TIG"焊接试验，在本试验条件下得到如下结论：
（1）碳钢常规TIG焊添加活性剂，可使熔深增加1~2倍。
（2）在碳钢A-TIG焊中，使焊接熔深增加的主要原因有电弧收缩和表面张力梯度两个方面，起主要作用的是电弧收缩。
（3）在A-TIG焊中，熔深增加还与弧长有关。弧长在3mm左右最佳。
（4）活性剂成分不同，熔深增加程度也不同。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参　考　文　献
1． Simonik A G. The effect of contraction of the arc discharge upon the introduction of electro-negative elements. Welding Production,1976,(3): 49-51
2. Lucas W, House D S. Activating flux -