YAG激光-MIG電弧復合焊熱源相互作用及熔滴過渡研究.pdf

1、激光-電弧復合焊是在20世紀70年代末由英國倫敦帝國大學的W.Steen提出的一種新的焊接方法。這種焊接工藝綜合了激光焊和電弧焊這兩種焊接方法的優(yōu)點,又彌補了各自的不足,具有廣泛的應用前景。目前世界各國的研究者對激光-電弧復合焊做了大量的研究,但是對復合焊中熱源的相互作用和熔滴過渡方面的研究還比較少,因此有必要對此做深入的研究。
　　 激光和電弧是兩種物理特性完全不同的熱源,具有各自的特點。當兩種熱源同時作用在焊接位置時,不是簡

2、單的疊加作用,而是會發(fā)生相互作用。由于這種相互作用的過程非常復雜,因此對其作用機理的詳細研究非常困難,目前仍有很多問題需要去研究。在激光-電弧復合焊過程中,熔滴過渡關系到焊接質(zhì)量的好壞和焊接過程的穩(wěn)定,激光的加入改變了電弧力場、電磁場、熔池溫度場以及表面張力場等,這使得激光-電弧復合焊中熔滴過渡發(fā)生了變化,因此有必要對激光-電弧復合焊的熔滴過渡過程進行研究。
　　 本文搭建了YAG激光-脈沖MIG電弧復合焊接試驗系統(tǒng),進行了焊接

3、試驗并同步采集了焊接過程中電信號和高速攝像信號。通過分析發(fā)現(xiàn)激光對脈沖MIG電弧具有明顯的吸引、壓縮和膨脹作用。這主要是因為YAG激光作用在工件上會產(chǎn)生大量金屬蒸汽和少量等離子體,改變了電弧等離子體的形貌和狀態(tài),這也會影響到電弧和焊接過程的穩(wěn)定。
　　 通過對復合焊接過程中的熔滴進行受力分析可知,激光改變了電弧力的大小和方向,激光產(chǎn)生的金屬蒸汽對熔滴產(chǎn)生了反沖力阻礙了熔滴過渡,電弧等離子體會吸收穿過電弧的激光的能量,激光產(chǎn)生的金