铝合金激光-MIG复合焊充分利用了激光和电弧的优势,具有高速稳定焊接的技术特点,有效地解决了电弧焊接铝合金存在的热损伤问题和单激光焊接铝合金存在的焊缝成形差、气孔率较高、裂纹倾向较大等问题,为铝合金薄板的低热损伤、高效优质焊接提供了技术解决方案。但对于铝合金中厚板的焊接通常需要开坡口填充焊材完成其焊接过程,采用高速激光-MIG复合焊尽管可减少材料的热损伤,但存在着高焊接速度、低熔敷速度的现象,无法满足高效焊接的工程需求。基于中厚板铝合金激光-MIG复合焊存在的这一问题,本论文采用一种新型的激光-MIG复合填丝焊接工艺,在不增加热输入的条件下,提高了熔敷速度从而提高了焊接效率。论文以两种母材5A06铝合金、2A14铝合金和两种焊丝ER5356、ER2319为试验对象,研究了填充材料对激光-MIG复合填丝焊焊缝成形的影响规律。结果表明,填充材料对焊缝成形有较大影响,相同试验条件下,对于2A14铝合金,填入ER5356焊丝后熔深及母材熔化区域面积有所增加,填入ER2319后明显下降,而对于5A06铝合金,填入两种焊丝后,熔深及母材熔化区域面积均下降。采用与铝合金激光-MIG复合焊对比分析的方法,系统研究了激光功率、焊接速度、焊接电流等关键工艺参数对铝合金激光-MIG复合填丝焊的焊缝成形和熔敷速度的影响规律;借助于高速摄像仪和电弧分析仪,对比分析了两种不同焊接方法在激光匙孔、等离子体、电弧的电压及电流等表征焊接过程稳定性要素方面的变化特征。结果表明,激光-MIG复合填丝焊焊缝成形美观,焊接过程稳定;两种焊接方法在匙孔的开口面积、等离子体形态、电弧的电压及电流波动等方面有着相似的变化规律,附加的填丝不影响焊接过程稳定性;在不增加热输入的条件下,与铝合金激光-MIG复合焊相比,激光-MIG复合填丝焊在本论文试验范围内熔敷速度可提高22%~68%。运用金属材料的激光吸收理论,针对填充材料对铝合金激光-MIG复合填丝焊焊缝成形的影响规律进行了分析。分析结果表明,由于母材及焊丝电阻率和电子状态不同,产生了材料对激光吸收率的差异,从而造成焊缝形状的不同。相同条件下,填入激光吸收率高于母材的适量焊接材料时,焊缝熔深及母材熔化区面积会有所增加,填入激光吸收率与母材相近或低于母材的焊接材料时,焊缝熔深和母材熔化区面积会降低。在铝合金激光-MIG复合填丝焊接特性的研究基础上,以高速列车侧墙A6N01S铝合金型材为研究对象,采用摆动激光与电弧复合的试验方法,通过与激光-MIG复合焊相对比,分析了激光-MIG复合填丝焊的焊缝气孔率、焊接变形、焊接效率以及接头组织性能。结果表明,试验条件下,两种焊接方法的焊缝气孔率均在0.6%以下,接头强度均达到母材的75%以上,与激光-MIG复合焊相比,激光-MIG复合填丝焊在不增加热输入的条件下焊接效率提高了23%。