复合焊接技术自提出以来一直被认为是提升焊接质量和效率的有效途径之一,并成为国内外焊接领域的研究热点。为充分利用等离子弧焊与熔化极气体保护焊焊接工艺的优势,本文通过引入磁场辅助方式对等离子-脉冲MAG复合焊接过程中的熔滴过渡行为进行有效场致调控,优选试验参数并实现两电弧在焊接过程中的柔性耦合,在保留等离子弧深熔穿孔焊接特性与脉冲MAG焊接高效率的同时,实现复合电弧的空间优化与重构,改善焊接质量,进一步提升焊接效率。为揭示上述焊接方法的特点与优势,本文对该方法的熔滴过渡行为及电弧物理特性进行了系统性研究。结合红外热成像检测数据,研究了磁场对焊接过程中温度场的影响。结果表明:磁场对焊接过程中最高温度影响无明显规律,但试样背面平均温度与磁场强度成反比,其原因是磁场对复合电弧的收缩与耦合作用使得热源更为集中,传热效率得到提升,进而有助于进一步优化焊接过程中的热输入,改善焊接接头组织。使用电弧高速摄像和电信号采集系统对熔滴过渡行为及过程进行了机理分析,结果表明:该工艺中复合电弧与单MAG电弧相比,焊接过程中在MAG脉冲阶段产生连弧现象,经分析连弧的出现可以降低焊接过程中的热输入;此外,磁场对熔滴过渡过程表现为促进作用,微观表现为金相组织晶粒的细化。在不同工艺参数下进行了系统的堆焊与对接试验研究,得出以下结论:磁场对焊缝成形和截面形貌具有显著影响,一般表现为磁场有效降低焊接飞溅且熔深与磁场强度成正比。通过对接试验中焊缝宏观、组织特性及其力学性能的分析,结果表明:磁场电流在0~4.5A范围内时,对接试验均为单面焊接双面成形,拉伸测试样品断裂均发生在母材上,弯曲试验中正弯和背弯测试均大于160度。磁场电流为5A时,拉伸试样断裂在焊缝处,背弯试样出现裂纹。对焊缝熔化区接头上部分和下部分进行拉伸试验,在磁场电流为2A时拉伸试样上部分和下部分抗拉强度分别达到521MPa和488MPa,比无磁场时均有提高。通过硬度测试得知磁场电流为2A时焊缝区硬度明显高于无磁场状态下。