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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

比较多，电弧半径大于 TIG2，同时由于 TIG 焊枪斜向放置且 TIG 电弧发散程度较高，
使得电弧压力边缘出现不均匀的棱角。整体电弧压力最大值出现在中心位置，说明双
钨极 TIG 电弧耦合情况较好，电弧集中于两 TIG 中心处。
由于使用水冷铜板测量电弧压力，激光无法实现穿孔状态，使得激光与 TIG 无法
在电弧压力上反映穿孔情况下的耦合。此时整体的电弧压力分布呈扇形。由于激光的

存在，使得电弧区域出现了拉扯的现象，激光穿透能力较强，在激光作用的中心点达
到了电弧压力峰值。其距离 TIG 电弧的中心约 6.5mm，但两者并未形成独立的电弧压
力分布，由“扇柄”位置可以看出两者存在由于电弧对于激光的散射、折射、吸收而

引起的耦合。
由于双钨极 TIG 电弧耦合后，中心与激光作用中心基本一致，使得整体中心点
的电弧压力比较强，相比于上述方法高了 0.1~0.3KPa。同时激光 - 双钨极 TIG 的电弧
压力分布半径相比于双钨极 TIG 焊接有收缩的现象，说明激光可以起到收缩、集中电

弧的效果。整体的电弧压力分布与双钨极 TIG 复合焊接类似，但由于电弧对于激光的
吸收、散射和折射反应，使得整体的电弧压力分布呈现近圆形，此时 TIG1 电流仍比
TIG2 大 40A 而 X 轴正负方向相比于双钨极 TIG 焊接却趋于对称和均匀，说明激光可

以起到平衡两 TIG 电弧的作用。
（2）复合焊接电弧压力影响因素
与电弧形态类似，激光 - 双钨极 TIG 复合焊接的电弧压力会受到焊接工艺参数的
影响，由于电弧压力测量原理及装置的特殊性，不存在送丝装置且激光对于电弧压力
的影响较小，剔除了送丝、激光及焊接速度的相关参数，测试了 TIG1 电流、TIG2 电

流、钨极间距及焊接高度对复合焊接电弧压力的影响。
① TIG1 电流对复合焊接电弧压力的影响。
TIG1 位于焊接前进方向，起到预热及穿孔的作用，其电流值的变化会对激光 - 双

钨极 TIG 复合焊接的电弧压力带来较大的影响。当 TIG1 电流为 220A 时，TIG2 几乎
看不到任何峰值，说明电流大的一方会强烈吸引电流小的一方，让其成为自己的一部
分，增强自己的电弧压力。随着 TIG1 电流的降低，TIG1 的电弧压力峰值也降低，此
时 TIG1 与 TIG2 之间的洛伦兹力不断降低，TIG1 对于 TIG2 的吸引逐渐减弱，TIG2

的电弧压力峰变得独立，在这个过程中，TIG2 的电弧压力峰逐渐远离 TIG1 的峰值，
也说明了其逐渐摆脱了 TIG1 的吸引。最终当 TIG1 电流为 60A 时，TIG2 反过来吸引
TIG1，此时 TIG1 的电弧压力几乎看不到峰值。
② TIG2 电流对复合焊接电弧压力的影响。

当 TIG2 电流为 220A 时，其电弧压力为 0.847KPa，此时 TIG1 并未完全被 TIG2
吸引而是出现了一个压力较低的平台，推测由于 TIG1 处于前进方向，激光的加入保

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