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本文根据等离子-MIG复合焊原理,在实验室现有条件下搭建了等离子-MIG复合焊接系统,并开发了一套电信号与高速摄像同步采集系统,用来对焊接动态过程进行分析。对两种电弧复合耦合特性进行分析,发现复合焊时,等离子电压高于单等离子电压,将MIG分为焊丝干伸长和电弧两段,研究得知包围焊丝干伸长的等离子电压高于同段单等离子焊电压,而包围MIG电弧的等离子电压低于同段单等离子焊电压。由此可知MIG电弧对等离子电弧静特性的影响,主要取决于焊丝熔化位置的变化。焊丝熔化位置越高,则等离子电弧电压越小;焊丝熔化位置越低,则等离子电弧电压越大。改变等离子电弧电流以及焊丝熔化位置,发现等离子电弧对MIG电弧特性的影响主要来自于等离子电弧对焊丝热输入的变化,而这种特质使得焊丝熔化受到干扰恢复稳定时,MIG电弧的波动幅值减小,提高了电弧的稳定性。等离子-MIG复合焊直流反接时,电流不会从焊丝侧边流进或者流出,原因是焊丝干伸长与其周围的等离子电弧之间的电压差同增同减,焊丝侧边光滑,无法进行大量电子发射。对等离子-MIG复合焊熔滴过渡研究发现,控制MIG电流不变,随着等离子电弧电流的提高,熔滴过渡直径减小。对熔滴过渡进行受力分析,得知是等离子电弧产生的等离子流力促进了熔滴过渡。等离子电流不经过焊丝,因此利用等离子电弧带来的等离子流力控制熔滴过渡,能够有效降低熔滴温度;同时等离子电弧具有较强的熔透能力,能够提高母材的熔透性。由此提出了一种全新的熔滴过渡控制方法,将等离子电流调制成脉冲波形,利用脉冲等离子流力形成射滴过渡,实现铝合金中厚板单道熔透焊。在大量试验基础上,调整焊接工艺参数,实现了一脉一滴的熔滴过渡过程,并找出了送丝速度为6.9m/min时的射滴过渡工艺区间。提高送丝速度为11.5m/min,初步探索了射滴过渡工艺参数。在此基础上进行了8mm厚5083铝合金对焊试验,焊接速度为0.18m/min,总电流190A时焊缝熔透;焊接速度为0.35m/min,总电流250A时焊缝熔透。试验结果表明脉冲等离子-MIG复合焊在焊缝熔透能力方面优势明显,但等离子电弧引入脉冲后,工艺参数增多,寻找最优的焊接工艺难度加大。