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随着大厚壁工件的在重型机械、大型钢结构、船舶等的广泛应用,其焊接问题成为研究的热点,激光-MAG复合焊接技术作为高效的焊接新技术受到了人们的重视,可用于解决大厚壁工件的焊接问题。激光-MAG复合焊接过程中激光的引入改变了MAG焊电弧导电机制,电弧等离子体和激光致等离子体能量相互耦合,通过高速摄像可以直接观察电弧形态变化。分别以180A小电流和300A大电流进行光纤激光-MAG复合焊接试验,研究激光对MAG焊不同过渡模式(短路过渡模式、喷射过渡模式)的影响规律,通过高速摄像图像和电信号的采集对激光引入前后电弧形态和熔滴过渡变化规律进行分析,给出了激光-MAG复合焊接机理的理论解释。随后以10mm厚Q345B钢板为母材,针对激光-MAG复合焊接主要工艺参数(激光功率PL、焊接电流I、离焦量??、光丝间距DLA、焊接速度Vw、激光电弧相对位置等)对焊缝成形的影响规律开展一系列研究,为复合焊接工艺优化提供实验依据。以10mm厚Q345B钢板Y形坡口(钝边4mm,坡口角度45°)进行了复合焊接工艺试验研究,采用的复合焊接主要工艺参数为:激光功率PL=3.5kW,电流I=240~300A,焊接速VW=600~1000mm/min,并对复合焊缝成形进行分析,实现单面焊双面成形;针对实际焊接生产中组对精度差的问题,开展了激光-MAG复合焊接技术对组对间隙和错边量的工艺适应性研究,复合焊接主要工艺参数为:PL=3.5kW,I=270A,VW=800mm/min,对间隙0~2mm、错边量0~2mm的组对误差进行试焊并研究复合焊缝成形规律。对激光-MAG复合焊焊缝横截面进行了宏观形貌和显微组织观察,复合焊缝横截面几何形貌与单独激光焊和MAG焊均不同,在焊缝熔深方向存在激光电弧作用区和激光作用区。对复合焊缝进行硬度、拉伸、弯曲、冲击等力学性能测试,研究激光-MAG复合焊接工艺对焊缝力学性能影响的规律。