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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

②激光 -TIG 旁轴复合焊接中 TIG 静特性。
激光的加入并未改变 TIG 静特性曲线的整体趋势，仍呈典型的“U”形。TIG 电
流为 20A 时，电弧作用区域过于小与激光基本未发生交互作用，随着 TIG 电流的增加，
与激光发生耦合作用，激光为电弧提供额外的等离子体，构建带电粒子传输通道且由
于小电流时 TIG 的负阻特性，电压出现降低的现象。随着电流的继续提高，电弧扩展

范围增加，且由于激光的功率并未发生变化，激光会吸引、压缩电弧使得电弧的弧长
增加，伴随着 TIG 大电流时电弧电导率降低使得电弧电压上升。
③激光 - 双钨极 TIG 复合焊接静特性。

激光 - 双钨极 TIG 复合焊接两 TIG 各自静特性的整体趋势与双钨极 TIG 类似，
整体仍呈“U”形，不同的是，由于激光的加入，使得电弧被引导、压缩、拉长，
整体电压均有上升，随 TIG1 电流增加，由于激光的引导，其电弧已处于被拉长的状
态，TIG1 的吸引对 TIG2 电弧拉长作用不明显，使得其电压上升较为缓慢；随 TIG2

电流增加，TIG1 电压先缓慢上升后又下降，当 TIG1 超过 250A 时，其电流值超过了
TIG2，此时 TIG2 吸引力弱于 TIG1，TIG1 不会被吸引，又由于激光带来的导电粒子，
使得其电压下降。

（2）激光 - 双钨极 TIG 复合焊接电压影响因素
①激光功率对复合焊接电压的影响。
由于电弧长度与电压呈线性关系，随着激光功率的增加，TIG1 和 TIG2 电压均呈
上升的趋势，说明此参数下激光对于电弧吸引、压缩带来的导电通道及弧长增加作用
较强，由此进一步印证了激光可以聚焦、引导穿孔能力较低的电弧焊实现稳定的深熔

穿孔焊接过程。
②激光离焦量对复合焊接电压的影响。
当焦点在工件下方时，随焦点的上移两 TIG 电弧的电压缓慢上升，当离焦量为

0mm 时电压达到峰值。这主要是由于当焦点在板内深处时激光下潜难度较大，工件
汽化，熔池稳定性差，落在板上的光斑直径较大，与电弧产生作用，消耗能量，使得
电压较低。当焦点向工件上方移动时，由于焦点的上移激光穿透能力下降，作用于工
件的激光能量减少，使得导电通道及电弧缩短，电压下降。

③钨极间距对复合焊接电压的影响。
当钨极间距为 10mm 时两 TIG 电压均达到最大值，无论增加还是减小间距都使得
电压降低。这是由于钨极间距过小时两电弧过于集中电弧向钨极上部扩展，这也加剧
了逆韧致辐射，激光能量被吸收，最终使得电弧弧长降低进而电压下降；当钨极间距

超过 10mm 时，两电弧耦合程度下降，减弱了其原有的互相牵引、拉扯的状态，使得
弧长及电压减小。

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