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激光-MIG复合焊作为一种新型的焊接方法,把两种热源结合在一起,结合了各自的优势,克服了各自的缺点,具有焊接熔深大、焊接速度快、变形小、焊接间隙适应性好等优点,是目前焊接研究的热点。SUS304不锈钢作为一种最常见的奥氏体不锈钢,由于其具有良好抗腐蚀性能,在工业生产中被广泛应用。本文针对8mm的SUS304不锈钢,采用激光-MIG复合焊的方法进行焊接,研究复合焊过程中的熔滴过渡行为,阐明了激光与电弧的作用机理,并在此基础上优化了焊接工艺,对复合焊接头的组织特征和力学性能进行了测试分析。采用高速摄像技术对激光-MIG复合焊的熔滴过渡行为进行拍摄观察,研究激光了不同工艺参数对激光-MIG复合焊熔滴过渡形式、熔滴过渡频率及熔滴尺寸的影响规律。激光-MIG复合焊由于激光的加入,使熔滴除了受到原有电弧焊所受到的力外,还受到金属蒸汽的反作用力和激光与电弧之间产生的电磁力。在激光-MIG焊过程中,随着激光功率的增大,熔滴的过渡方式由射滴过渡变为短路过渡,熔滴的尺寸逐渐变大,熔滴过渡频率降低;随着光丝间距的增加,熔滴过渡由短路过渡变为射滴过渡,当光丝间距为2mm时,熔滴过渡最稳定,当光丝间距大于4mm时,熔滴过渡不稳定,且激光与MIG之间协同效应变差,不能体现激光-MIG复合焊的优势;在激光-MIG复合焊不锈钢过程中,当焊接电流小于200A时,熔滴过渡为短路过渡,当焊接电流在200A到225A时熔滴过渡为射滴过渡,当焊接电流达到250A时,熔滴过渡又变为短路过渡。但熔滴过渡频率随着焊接电流的增加,在不断增大。通过平板堆焊工艺试验结果表明,激光-MIG复合焊过程中,激光与电弧存在最佳匹配关系。当电流为200A时,激光功率为3kW时,激光与电弧的耦合效果最好,可以得到最佳的焊缝成型;电弧在前时的焊缝成型要比电弧在后的焊缝成型好。当光丝间距为2mm时,焊缝成型最好。激光-MIG复合焊8mm的SUS304不锈钢的最佳工艺参数为:激光功率为5k W,焊接电流为220A,焊接速度为1.68m/min,采用电弧在前的方式,光丝间距DLA=2mm,离焦量?d=-5mm。该焊接工艺的间隙适用范围为0~1mm。激光-MIG复合焊激光区的晶粒组织要比电弧区的细小,激光区产生了细小的等轴晶。复合焊的接头抗拉强度达到了699MPa,与母材的强度相当近,且接头的塑性良好,延伸率为53.7%;激光自熔焊焊接头抗拉强度为619MPa,接头延伸率为32%。