自1963年12月《鐵時(shí)代》雜志上首次刊發(fā)由美國Battelle研究所開發(fā)的窄間隙焊接技術(shù)以來（術(shù)語“窄間隙焊接”于1966年5月第一次出現(xiàn)在《BritishWeldingJournal》雜志上發(fā)表的由美國Battelle芯克腞PMeister和DCMatin合寫的文章中〔1〕），窄間隙焊接技術(shù)作為一種更先進(jìn)的焊接技術(shù)，立即受到了全世界各國焊接專家的高度關(guān)注，并相繼投入了大量的研究〔2〕。VY馬林從許多刊物中整理出了窄間隙焊接的下述特征〔3〕：①是利用了現(xiàn)有的弧焊方法的一種特別技術(shù)；②多數(shù)采用I形坡口，坡口角度大小視焊接中的變形量而定；③多層焊接；④自下而上的各層焊道數(shù)目相同（通常為1或2道）；⑤采用小或中等熱輸入進(jìn)行焊接；⑥有全位置焊接的可能性。
日本壓力容器委員會(huì)施工分會(huì)第八專門委員會(huì)曾審議了窄間隙焊接的定義，并作了如下規(guī)定〔4〕：窄間隙焊接是把厚度30mm以上的鋼板，按小于板厚的間隙相對放置開坡口，再進(jìn)行機(jī)械化或自動(dòng)化弧焊的方法（板厚小于200mm）。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的研究和發(fā)展，人們對其焊接方法和焊接材料進(jìn)行了大量的開發(fā)和研究工作，目前窄間隙焊在許多國家的工業(yè)生產(chǎn)中都發(fā)揮著巨大的作用。

1窄間隙焊接技術(shù)的分類和原理
窄間隙焊接技術(shù)按其所采取的工藝來進(jìn)行分類〔5〕，可分為窄間隙埋弧焊（NG-SAW）、窄間隙熔化極氣體保護(hù)焊（NG-GMAW）、窄間隙鎢極氬弧焊（NG-GTAW）、窄間隙焊條電弧焊、窄間隙電渣焊、窄間隙激光焊，每種焊接方法都有各自的特點(diǎn)和適應(yīng)范圍。
1.1窄間隙埋弧焊
1.1.1窄間隙埋弧焊簡介
窄間隙埋弧焊出現(xiàn)于上世紀(jì)80年代，很快被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，它的主要應(yīng)用領(lǐng)域是低合金鋼厚壁容器及其它重型焊接結(jié)構(gòu)。窄間隙埋弧焊的焊接接頭具有較高的抗延遲冷裂能力，其強(qiáng)度性能和沖擊韌性優(yōu)于傳統(tǒng)寬坡口埋弧焊接頭，與傳統(tǒng)埋弧焊相比，總效率可提高50％～80％；可節(jié)約焊絲38％～50％，焊劑56％～64.7％。窄間隙埋弧焊已有各種單絲、雙絲和多絲的成套設(shè)備出現(xiàn)，主要用于水平或接近水平位置的焊接，并且要求焊劑具有焊接時(shí)所需的載流量和脫渣效果，從而使焊縫具有合適的力學(xué)性能。一般采用多層焊，由于坡口間隙窄，層間清渣困難，對焊劑的脫渣性能要求秀高，尚需發(fā)展合適的焊劑。
盡管SAW工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：高的熔敷速度，低的飛濺和電弧磁偏吹，能獲得焊道形狀好、質(zhì)量高的焊縫，設(shè)備簡單等，但是由于在填充金屬、焊劑和技術(shù)方面取得的最新進(jìn)展，使日本、歐洲和俄羅斯等國家和地區(qū)在焊接碳鋼、低合金鋼和高合金鋼時(shí)廣泛采用NG-SAW工藝。
NG-SAW用的焊絲直徑在2～5mm之間，很少使用直徑小于2mm的焊絲。據(jù)報(bào)導(dǎo)，最佳焊絲尺寸為3mm。4mm直徑焊絲推薦給厚度大于140mm的鋼板使用，而5mm直徑焊絲則用于厚度大于670mm的鋼板。
NG-SAW焊道熔敷方案的選擇與許多因素有關(guān)。
單道焊僅在使用專為窄坡口內(nèi)易于脫渣而開發(fā)的自脫渣焊劑時(shí)才采用。然而，盡管使用較高的坡口填充速度，單道焊方案較之多道焊方案仍有一些不足之處。除需要使用非標(biāo)準(zhǔn)焊劑之外，它還要求焊絲在坡口內(nèi)非常準(zhǔn)確地定位，對間隙的變化有較嚴(yán)格的限制。對焊接參數(shù)，特別是電壓的波動(dòng)以及凝固裂紋的敏感性大，限制了這一工藝的適應(yīng)性。單道焊在日本使用較多。
日本以外的其他國寶廣泛使用多道焊，其特點(diǎn)是坡口填充速度相當(dāng)?shù)停溥m應(yīng)性強(qiáng)，可靠性高，產(chǎn)生缺陷少。盡管焊接成本較高，但這一方案的最重要之處在于，允許使用標(biāo)準(zhǔn)的或略為改進(jìn)的焊劑，以及普通SAW焊接工藝。
1.1.2窄間隙埋弧焊的焊接特性
窄間隙焊接是在應(yīng)用已有的焊接方法和工藝的基礎(chǔ)上，加上特殊的焊絲、保護(hù)氣、電極向狹窄的坡口內(nèi)導(dǎo)入技術(shù)以及焊縫自動(dòng)跟蹤等特別技術(shù)而形成的一種專門技術(shù)。埋弧焊的優(yōu)勢和局限性就直接遺傳給窄間隙埋弧焊技術(shù)，并在很大程度上決定著窄間隙焊接的技術(shù)特性、經(jīng)濟(jì)特性、應(yīng)用