YAG激光-MIG電弧復(fù)合焊熱源相互作用及熔滴過渡研究.pdf

1、激光-電弧復(fù)合焊是在20世紀(jì)70年代末由英國倫敦帝國大學(xué)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(diǎn),又彌補(bǔ)了各自的不足,具有廣泛的應(yīng)用前景。目前世界各國的研究者對(duì)激光-電弧復(fù)合焊做了大量的研究,但是對(duì)復(fù)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(duì)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(diǎn)。當(dāng)兩種熱源同時(shí)作用在焊接位置時(shí),不是簡(jiǎn)

2、單的疊加作用,而是會(huì)發(fā)生相互作用。由于這種相互作用的過程非常復(fù)雜,因此對(duì)其作用機(jī)理的詳細(xì)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(fù)合焊過程中,熔滴過渡關(guān)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(chǎng)、電磁場(chǎng)、熔池溫度場(chǎng)以及表面張力場(chǎng)等,這使得激光-電弧復(fù)合焊中熔滴過渡發(fā)生了變化,因此有必要對(duì)激光-電弧復(fù)合焊的熔滴過渡過程進(jìn)行研究。
　　 本文搭建了YAG激光-脈沖MIG電弧復(fù)合焊接試驗(yàn)系統(tǒng),進(jìn)行了焊接

3、試驗(yàn)并同步采集了焊接過程中電信號(hào)和高速攝像信號(hào)。通過分析發(fā)現(xiàn)激光對(duì)脈沖MIG電弧具有明顯的吸引、壓縮和膨脹作用。這主要是因?yàn)閅AG激光作用在工件上會(huì)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(huì)影響到電弧和焊接過程的穩(wěn)定。
　　 通過對(duì)復(fù)合焊接過程中的熔滴進(jìn)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(duì)熔滴產(chǎn)生了反沖力阻礙了熔滴過渡,電弧等離子體會(huì)吸收穿過電弧的激光的能量,激光產(chǎn)生的金