Page 76 - 结构装备施工技术分析与研究
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结构装备施工技术分析与研究
Analysis and Research on Construction Technology of Structural Equipment
和激光深熔对电弧带来的集中引导作用，使得在高速焊接状态下也可以得到稳定的电
弧及成形良好的焊缝，减弱了等离子屏蔽效应，提升了激光的利用率，同时激光可以
压缩稳定电弧，提升电弧能量的利用率，减少了气孔、咬边等缺陷，形成一种全新、
高效的复合焊接方法。
大连理工大学的刘黎明教授等人利用 AZ31B 镁合金进行了激光 -TIG 复合焊接
（LATIG）、激光焊接（LBW）、钨极氩弧焊（TIG）的对比。结果表明，对于镁
合金来说，LATIG 的焊接速度和穿透性均高于 LBW 和 TIG，并且与单独 TIG 相比
LATIG 的电弧稳定性得到改善；LATIG 的熔宽和晶粒尺寸介于 LBW 与 TIG 之间。
大连理工大学的宋刚等人研究了激光 -TIG 复合焊接技术在镁 / 钢异种材料连接
上的应用及结合机理。结果表明，随激光功率增加，合金元素过渡层厚度及接头抗拉
强度也在增加，强度最大达到了 208.1MPa，断裂面主要呈现解理河流花样，讨论了
界面层的组成及生长模型。
华中科技大学的陈鑫等人引入新的解耦方法及边界处理方式，开发了一种新型三
维数字模型模拟激光 -TIG 复合焊接过程中的匙孔动力学、熔池流动、金属蒸汽、等
离子体及其相互作用，并利用实际试验数据进行对比，结果显示模拟结果与实际观测
和文献数据表现了良好的一致性，为了解激光与 TIG 相互作用机理和激光 -TIG 复合
焊接的广泛应用奠定了基础。
哈尔滨工业大学的陈彦斌教授等人于 1995 年研究了激光 -TIG 同轴复合焊接，设
计了一种激光穿过空心钨极的复合焊接方式，进行了一系列的试验，得到了激光 -TIG
同轴复合焊接熔深熔宽的变化规律。结果表明，激光从电弧低电流密度区穿过后进入
工件，减少了激光能量的消耗，复合热源分布更加均匀，焊缝成形优良。
（2）激光 -PAW 复合焊接
等离子弧焊接（PAW）相比于 TIG 焊接具有热作用区域窄、能量密度高、方向性
强、引弧电流低、电弧稳定性高等优势，同时由于其钨极在喷嘴内部，可以有效防止
金属蒸汽、飞溅等对其带来的污染，以上特性使得等离子弧与激光复合焊接具有一些
独特的优势，因此激光 -PAW 复合焊接也越来越受到人们的重视。
德国汉堡工业大学的 Nikolai Petri 等人研究了激光 -PAW 复合焊接中激光功率，
等离子气流速，焦点位置以及焊枪角度和焊接方向等变量对 S235JR 钢板复合焊电弧
及焊接接头性能的影响。结果表明激光 - 等离子复合焊接可以弥补各自缺点，提高焊
接效率，同时，激光束与等离子弧相互作用产生聚焦效应，使得电弧收缩，电弧更加
集中且稳定。
韩国生产技术研究院的 C.H.KIM 等人为改进镀锌钢板激光搭接工艺缺陷多的问
题，尝试探索 CO2 激光 - 微束等离子弧复合焊接在零间隙镀锌钢搭接的应用，研究了
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