图3：Tandem双丝高效GMAW电弧与单丝电弧散热比较

　　在熔化极电弧焊焊接过程中，电能通过电弧转化为热能，大部分用来融化焊缝母材金属形成熔池，小部分用来熔化焊丝形成过渡；其中大部分热量熔化母材金属形成熔池后都从周围母材金属的截面中散失了。从示意图可以看到，在每根丝相同功率下，单丝焊每根丝的散热截面是360度，而双丝焊的每根丝的散热截面不到270度，也即双丝焊系统的每根丝有90度以上的界面是没有向母材散热的。这部分热量就是使Tandem双丝高效GMAW焊接方法焊缝熔深增加、熔敷量增加的那一部分热量。称之为熔池热循环现象，是双丝焊方法提高焊接效率的主要原因。

　　利用Tandem双丝高效GMAW焊接系统的熔池热循环原理，可以使用更大电流和更快的送丝速度；由于前后两丝在同一个熔池中熔化，两丝产生的热量互相借用，即前丝的散热用来熔化后丝；后丝的产热又加快了前丝的熔化速度，相互供热使熔敷量增加，在增大熔敷量的同时减少对母材的热输入，同等熔敷率下线能量更小，有利于提高焊接质量。

　　图4曲线是Tandem双丝高效GMAW焊接系统和单丝系统的熔敷量对比，图5曲线是Tandem双丝高效GMAW焊接系统和单丝系统焊接速度的对比。

图4：焊接熔敷量对比（钢材）

图5：焊接速度对比

　　三、铝合金的Tandem双丝高效GMAW焊接案例

　　与其它焊接方法相比，使用Tandem双丝高效GMAW工艺焊接铝合金具有一定的优势。由于该工艺方法具有电弧能量集中、熔敷效率高、熔深可控的特点，在焊接大厚度铝合金是可以做到起始加热速度快，熔化的总金属量（焊缝和母材）大，焊缝的深宽比例可控，总能量输入不变的条件下可产生更多熔敷金属，焊缝不过热条件下使液态熔池保持的时间较长。这些特点有利于铝合金焊接缺陷的减少和焊接效率的提高。在国内的一些使用案例中， Tandem双丝高效GMAW工艺焊接铝合金具有的优势均得到体现。

　　下表是Tandem双丝高效GMAW工艺焊接铝镁和铝硅合金的焊接参数，可焊厚度2-50mm；各种板厚条件下用于自动焊时的焊接速度300-2500mm/Min。

表1　铝镁合金Tandem双丝高效GMAW焊接规范（保护气Ar100%）

表2　铝硅合金Tandem双丝高效GMAW焊接规范（保护气Ar100%）