汝连志，刘凤德,刘双宇,张 宏，白 頔

(长春理工大学 机电工程学院， 长春 130022)

引 言

激光-电弧复合焊接由STEEN[1]最早提出并受到高度关注，在焊接领域中，一直是研究的热门技术之一[2-4],继而在工业领域推广运用，并不断进行深入研究与创新，使复合焊接技术到达更高水平[5-6]。焊接过程中，保护气体是影响工艺特性的关键因素。HONG[7]等人研究发现，保护气体是通过抑制和消除光致等离子体的屏蔽效应，达到激光深熔焊的效果，提高焊接工艺稳定性。FAN[8]等人研究发现，在焊接过程中较高的温度作用下，金属熔化蒸发形成大量等离子体，以及保护气体被电离击穿，形成燃烧波等离子体，对激光产生屏蔽效应。保护气体不仅能消除等离子体屏蔽作用，还能防止在高温条件下焊接熔池被氧化或污染[9]。LI[10]等人研究复合焊接发现，有大量的电子通过电弧等离子体进入到激光等离子体，对激光逆韧致效应起到增强作用，而激光等离子体被增强和大量扩散，使其导电通道变宽。XIAO[11]等人研究发现，等离子体对临界功率密度的屏蔽作用，受到辅助气体的导热性和解离能的影响，且在聚焦状态下等离子体高度越低，越不易出现等离子体的屏蔽现象[12]。现有研究中对于保护气体控制的研究相对有限。本文中重点研究了保护气体的气流量对高强钢激光-电弧复合焊接焊缝形貌的影响，并讨论了保护气体流量对熔滴过渡动态行为的影响，以及采用FLUENT软件对气流量对焊缝形貌影响的机制进行仿真模拟。……