三丝间接电弧焊是一种全新的焊接方法,具有低能耗、高熔敷率的特点。但是,在焊接过程中,由于母材中无电流通过,对母材的热输入极低,易造成未熔合缺陷。为了改善对母材的热输入,提高母材的熔化效率,本文以优化三丝间接电弧形态为切入点,以改变焊丝排布方式和焊丝连接方式为手段,提出了镜像对称式三丝间接电弧焊方法,并对其电弧行为、熔滴过渡进行研究,阐明了电弧偏转机制,分析了熔滴过渡轨迹。探讨了母材熔化效率以及影响焊缝成形的工艺参数,开发了10mm单道对接焊工艺。首先确定了镜像对称式焊丝排布方式,并对其电弧特性进行了探究。在镜像对称式焊丝排布的三丝间接电弧焊中,间接电弧在不均匀磁场和特殊环形电场的共同作用下总是向阳极偏转。在主丝接负边丝接正时,两间接电弧同时向两边丝偏转,电弧能量密度较低。而当主丝接正边丝接负时,两间接电弧同时向主丝偏转并形成挺度较大的单个间接电弧,电弧能量密度较高。另外,当主丝接正边丝接负时,主丝周围的电子密度较高,在主丝最小送丝速度并且电弧稳定的条件下,主丝端部和边丝端部之间的距离更大,电弧电压更高,对母材的热输入更大。探究了镜像对称式焊丝排布方式的熔滴过渡行为。焊丝之间的电磁力是熔滴过渡轨迹的重要影响因素。在最小主丝送丝速度的条件下,当主丝接负边丝接正时,主丝端部位于两边丝端部之间,主丝熔滴沿主丝延长线方向过渡,两边丝熔滴在主丝的排斥下分别向两边丝偏转。当主丝接正边丝接负时,主丝端部和两边丝端部之间存在一定距离,两边丝熔滴之间相互吸引而主丝熔滴和边丝熔滴在排斥力的作用下分别偏向各自一边,并且主丝熔滴所受的排斥力大于边丝熔滴所受排斥力,避免了主丝熔滴和边丝熔滴相互接触造成短路,提高了电弧的稳定性。研究了镜像对称式三丝间接电弧母材熔化效率及脉冲工艺参数。由于当主丝接正边丝接负时,形成的是能量密度较大的单个间接电弧,相比于主丝接负边丝接正时,其母材熔化效率大大提高。如在实验条件下,当主丝接正边丝接负时其母材熔化效率为6.5%~20.5%,而主丝接负边丝接正时的母材熔化效率范围为4.6%~8.05%。另外,单个间接电弧具有脉冲特性,在初步确定了脉冲基本参数的基础上,提出了10mm厚板材的单道对接焊工艺,并且与传统单丝焊工艺进行了对比实验,对于完成相同的焊缝,主丝接正边丝接负时的三丝间接电弧焊所需能耗仅为传统单丝焊的43.8%。