焊接作为一种重要的材料加工和制造技术，已经渗透到制造业的各个领域。提高焊接生产效率和焊接质量，减少焊接缺陷的高效焊接方法成为现代焊接界的研究热点。各种形式的电弧复合焊接方法异军突起，如激光电弧复合、Super-MIG、DE-GMAW等。这些复合焊接工艺在其特定的领域发挥其优势:增大熔深、提高焊速、减小热输入等。　　但是激光电弧复合焊接其对设备性能要求较高，成本较高。DE-GMAW虽然能够控制能量输入，但是无法实现无飞溅的熔滴过渡过程。　　Arcing-wire GTAW焊接方法，相比传统的GTAW，在焊丝与钨极之间增加了第二个电弧，使得熔丝速度增加，提高了焊接效率。因为GMA电弧与GTA电弧可以分别控制，因此焊接过程传质与传热实现解耦。Arcing-wire GTAW焊接方法在焊接过程中不会产生焊接飞溅。并且其设备简单便于实现工程应用。但是现在关于Arcing-wire GTAW的研究较少，因此本文从熔滴过渡、脉冲电弧、交流电弧等方面开展了深入研究:　　第一为了得到理想的焊接质量，首先我们要得到最理想的熔滴过渡方式，因此，我们对Arcing-wire GTAW焊接方法进行了试验设计。通过高速摄像发现主要有两种熔滴过渡形式:自由过渡和无电熔滴过渡。自由过渡与传统GMAW自由过渡类似，熔滴长大与焊丝分离然后进入熔池;无电熔滴过渡类似于传统GMAW短路过渡，但是其在熔滴过渡开始与结束瞬间熔滴与工件之间没有电流与电弧。　　第二在焊接过程中，电弧形态与焊接热输入同样是保证焊接质量的重要因素，因此通过高速摄像拍摄电弧形态同时用电流电压采集系统对焊接过程进行采集记录。发现焊接过程中，在熔滴生长阶段，由于二者电流方向相同，因此两电弧有一个相互吸引的作用。当进入熔滴搭桥过渡阶段，焊丝、熔滴和工件电位相同。由于熔滴过渡过程GMA电流经过工件，因此Arcing-wire GTAW在搭桥过渡时不能实现传质与传热的完全解耦。　　第三综合熔滴过渡方式分析，为了进一步提升焊接质量，提出了Arcing-wire脉冲GTAW焊接工艺，对此进行了深入研究，在非熔化极与工件之间的GTAW电弧加入脉冲电流，不仅具有传热与传质分离和无飞溅等优点外，同时通过脉冲GTAW控制熔池熔深与形状，减小热影响区，减少合金元素的烧损。通过试验研究表明，随着焊丝距离工件高度的减小，熔滴过渡频率越快。当焊丝距离工件一定高度，保证焊接过程一脉一滴时，存在一个最优的频率可以实现最小的熔滴尺寸。　　第四由于Arcing-wire GTAW焊接方法具有传热与传质分离的特点，因此焊接方法具有广泛的应用，如薄板对焊、搭接、堆焊高速焊接，环焊的打底焊接，铝合金的高速焊接等。尤其是铝合金高速焊接，由于铝合金具有极强的易氧化性，因此我们既要保证工件得到阴极清理作用，又要保证焊接过程的稳定，本文对此进行了进一步的研究。根据需要提出在Arcing-wire GTAW焊接方法GTA电弧中加入交流，从而保证工件得到阴极清理的作用，后在GMA电弧加入脉冲从而保证焊接过程的稳定。这为如何提高铝合金焊接生产效率提供了新的思路。