电弧屏蔽原理及试验装置，采用小型气罩对焊接电弧进行屏蔽，其原理可以从图2-24中得到说明。从TIG脉枪喷出的Ar气，除了保护电极、熔池以及作为电离气体外，还起到形成空穴的作用，利用保护气体的动压将屏蔽罩正下方的水排出后，由于屏蔽层的限流作用，保护气体形成细小气泡均匀外逸，外界水则由于屏蔽层的阻挡作用而不能进入气罩内部。这样，当气罩内部气体压力与外界水压处于某一平衡状态时，便形成一个稳定的空穴。所形成的局部空穴可以抵抗电弧燃烧以及焊枪移动等过程所引起的扰动。从而改善水下焊接条件，使焊接过程能顺利进行并提高了水下焊缝的质量。
图2-24 电弧屏蔽原理示意图
（1）压力对TIG焊接弧压的影响
压力对TIG焊的重要影响是增加弧压。弧压分成“下降沿”和“柱状”两个部分，压力对“下降沿”部分影响很小，对“柱状”部分有显著影响，其遵循的规律是电场强度与绝对压力的平方根成正比。这就要求焊接电源必须能够提供一定的弧压裕量，才能维持一定的工作电弧长度。用方程表达为
（2-2）
其中，UABC是弧压，V；E是1．01×105 Pa时的电场强度，V／m；P是绝对压力，Pa；l是电弧长度，mm。当TIG焊的电流位于正常范围内时，弧压仅仅受到工作电流或多或少的影响。
（2）压力对TIG焊接效率的影响
焊接效率是传递到工件的功率与电源总功率的比值。对于TIG焊，焊接效率从P＝1．01×105 Pa时的90%下降到P＝6×102 kPa时的70%，而P＝8×102 kPa时又恢复到75%，之后基本保持恒定。对于恒定的工作电流，弧压随水深增加的速度比焊接效率下降快。大约300m水深时，TIG焊的熔敷效率与MMA相当。正如陆地上焊接，通过向富含氩气的屏蔽气体中增加氦气来提高熔敷效率，但是，过度增加氦气会导致电腐蚀。
（3）压力对TIG焊接电弧稳定性的影响
20世纪80年代的研究表明，随着环境压力增加，TIG焊电弧稳定性降低，即电弧围绕钨极根部随机波动。不稳定程度与屏蔽气体的大量流动相关，这是钨极尖端的空气动力学效应与电弧周围的漂浮效应共同作用的结果。研究表明，高压TIG焊的工作深度极限大致是500m。
（4）高压TIG焊接系统总体设计
高压TIG焊接试验装置如图2-25所示。根据美国API有关规范的要求，干式舱内只提供36V低压电，按照“水下干式管道维修系统”干式舱总体设计方案需将研制的焊接系统设备分开放置，即高压焊接电源及其控制计算机、保护气瓶放置在支持母船上，轨道焊机及其控制器、送丝机放置在干式舱内，二者之间通过长100m的焊接专用胶带相连，如图2-26所示。
图2-25 高压TIG焊接试验装置
焊接专用脐带传送焊接过程所需要的电力、气体和控制信号，并将有关的焊接数据传输到焊接电源控制计算机。具体的连接是：将从焊接专用脐带引出的焊接电缆正负极分别与管道、TIG焊枪相连，保护气缆与TIG焊枪喷嘴相连，焊接电流、弧压以及轨道焊机位置信号反馈给焊接电源控制计算机，焊接电源控制计算机发送的送丝控制信号与送丝机相连。焊接电源控制计算机根据采集的弧压，通过判断和计算，发送控制信号，该控制信号传输给轨道焊机控制器，由轨道焊机控制器发出焊枪高度调节指令，从而完成脉冲TIG焊接AVC控制。
干式舱内的焊接由舱内潜水员使用轨道自动焊机完成。潜水员不直接控制焊接电源，而是通过声讯系统与支持母船上的焊接监督工程师实现信息交流，焊接监督工程师掌握焊接过程信息的另一个重要手段是参考焊接电源控制计算机上显示的焊接电流、弧压以及轨道焊机位置信号。
图2-26 水下干式高压焊接设计系统总图
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