Page 87 - 结构装备施工技术分析与研究

» 第三章 焊接热处理技术

证了 TIG1 的部分挺度。随着 TIG2 电流的降低，TIG2 的电弧压力逐渐降低，并由于
两电弧吸引力减弱，出现了向右偏移的趋势，此时 TIG1 的电弧压力在缓慢升高。最
后当 TIG2 电弧达到 60A 时 TIG1 的电弧压力达到峰值。当 TIG1 与 TIG2 电流值相同
时可以发现 TIG1 电弧压力仍大于 TIG2，说明处于焊接前进方向和激光的共同作用使
得在等电流值的情况下前弧的电弧压力会大于后弧。

③焊接高度对复合焊接电弧压力的影响。
焊接高度即弧长是焊接过程中的一个重要参数，当焊接高度为 2mm 时，两 TIG
各自的电弧压力均达到峰值，此时两 TIG 电弧压力峰值的距离也达到最大，说明当焊

接高度较低时，两电弧无法扩展和吸引，各自独立，耦合情况较差，近似于两个未耦
合的 TIG。随着焊接高度的提高，两电弧开始扩展，产生相互吸引，距离在逐渐靠近，
此时电弧压力的峰值开始逐渐降低，这也说明双钨极 TIG 焊接及激光 - 双钨极 TIG 焊
接可以明显降低单独 TIG 的电弧压力。当焊接高度达到 6mm 时，耦合电弧压力下降

到最低值，并且此时由于两电弧扩展严重，相互吸引成一个电弧，TIG2 的电弧压力
基本消失，与 TIG1 汇成一个峰。
④钨极间距对复合焊接电弧压力的影响。

当钨极间距为 8mm 时，TIG2 被 TIG1 吸引，基本看不到 TIG2 的峰值，TIG1 峰
值达到最高；随着钨极间距的增加，TIG1 电弧压力峰值开始降低，同时两 TIG 电弧
压力峰值距离开始逐渐扩大；当钨极间距达到 12mm 时，两电弧相互独立，TIG1 电
弧压力降低至最低值，TIG2 达到峰值。
3. 激光 - 双钨极 TIG 复合焊接电流电压分析

焊接电流电压直接影响了焊接过程、焊后成形及质量，其中静特性是电弧的一个
重要参数，它反映了稳定燃烧的电弧稳态电流与电压的关系。本节采集并分析了几种
不同复合焊接方法下的静特性及影响激光 - 双钨极 TIG 复合焊接电压的因素。

（1）不同复合方法下静特性
①双钨极 TIG 焊接静特性。
TIG1 与 TIG2 各自的电流变化使得其各自的电压呈现典型的“U”形，整体趋势
一致，存在明显的下降特性区、平特性区及上升特性区。随 TIG1 电流的增加 TIG2

的电压先增加后又逐渐降低，推测随 TIG1 电流的增加会加大对 TIG2 的吸引力，导
致 TIG2 的弧长增加，但当电流增加至一定程度后，TIG1 扩展范围足够大，为 TIG2
电弧提供了额外的导电通道且 TIG2 电弧长度不再增加使得电压下降；由于 TIG1 处
于焊接前进方向，焊速较高且其电弧本身就是斜向后扩展，弧长变化范围有限，但随

着 TIG2 电流的增加，TIG1 电弧会被吸引拉长，电压逐渐增加，直至电流为 330A 左
右弧长不再增加才趋于平缓。

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