钨极氩弧焊(TIG焊)是用钨棒作为电极加上氩气进行保护的焊接方法。相比于其他焊接工艺,TIG焊的电弧相对稳定,焊接过程中没有飞溅,焊缝成型好,被广泛应用于航空航天,石油化工等制造业领域。但是TIG焊也有其自身的不足,TIG焊的电弧能量密度小熔敷速度小、熔深浅、只适合中薄板焊接,焊接效率低。因此,焊接工作者们为了提高TIG焊的焊接效率,发明了一种在TIG焊焊接过程中外加磁场的焊接方式,利用磁场改变电弧特性,以及熔池的结晶,从而提高焊接效率,改善焊接质量。本文使用逆变技术设计研制了一种高频磁控电源,该电源可以改变磁场的作用频率,同时通过改变激磁电流的大小可以改变磁场的作用强度,具有体积小,重量轻,操作简单,方便调节等特点。文中对磁控电源的主电路、同步电路、控制电路,反馈电路,保护电路等进行了设计。本文在设计过程中还对TIG磁控电源进行了调试,测试了TIG磁控电源的输出波形。通过实验测得,所设计的TIG磁控电源可以连续稳定的工作,完全满足了焊接实验的需求。本文还设计匹配TIG磁控电源得磁头,设计的磁头可以通过调节导磁杆的数量和方向的变化产生不同类型的磁场,解决了现有的磁头装置形式单一,一个磁头只能产生一种形式的磁场,在焊接过程中如果需要改变磁场的形式则需要更换新的磁头,操作复杂,效率低,成本高的问题。利用研制的TIG磁控电源进行焊接实验及模拟,对TIG焊电弧特性进行研究,在焊接过程中用高速摄像机对TIG电弧进行了同步拍摄,观察磁场作用下电弧形态的变化并与利用模拟软件模拟出的电弧形态进行了对比。测量了磁场对电弧的压力的影响。最后对焊缝成型,以及焊接试件的组织性能进行了研究。结果表明:在磁场作用下电弧形态,电弧压力、焊接质量发生明显变化,同时也再一次验证了所研制的TIG磁控电源的可实用性。