气体保护钨极电弧焊 (GTAW，也称TIG) 主要用于薄板和管道焊接，以及管道焊缝的根部焊道的焊接。它的焊接速度较慢，但焊缝质量高，没有焊渣和焊接喷溅等有害物质。GTAW不受焊接位置限制。
GTAW通过非自耗钨电极产生电弧，熔化母材。钨极电弧焊有自熔焊(不使用填充金属)，或手工裸焊条和自动喂丝。惰性保护气体通过焊炬送入，保护熔池和钨电极。自熔GTAW可用于焊接标准牌号的不锈钢薄板或为其它焊接方法做打底焊。如果不能进行焊后固溶退火，自熔焊不适用于高性能奥氏体不锈钢，因为钼的微偏析可能会导致耐腐蚀性能降低。
GTAW使用恒流电源和高频起弧效果最好。焊接应采用直流正极性(DCSP)，焊条为负极，因为直流反极性(DCRP)会导致电极退化。
常用的电极为2%钍钨电极EWTh-2和2%铈钨电极EWCe-2(见AWSA5.12，EN ISO 6848)。为了更好地控制电弧，焊接薄板时，电极端部磨成顶角20°的锥形， 焊接厚板时，电极端部磨成65°小圆形锥点。“正确”的电极端部制备取决于操作员的喜好。对于GTAW自动焊，在实际生产条件下试焊几次，有助于确定理想的几何形状以获得所需要的熔深。
气体透镜和喷嘴盖可以改善保护气体的覆盖性，防止湍流，最大限度地减少保护气体吸入的空气。为防止氧气污染，应在引弧前几秒打开保护气体，灭弧后保持几秒钟再关闭保护气体。表1汇总结了GTAW工艺的典型焊接参数。
表1 GTAW的典型焊接参数
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