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已有的试验研究结果表明,受激光等离子体和金属蒸气的影响,CO2激光-MIG复合热源焊接降低了原有MIG焊接的熔滴过渡频率,破坏了熔滴过渡的轴向性和稳定性,从而影响了复合热源焊接的焊缝熔深和焊接质量。针对激光的引入改变了原有MIG焊接稳定焊接区间这一特点,本文采用数值模拟的方法分析了激光对复合热源焊接过程中熔滴过渡行为及过渡稳定性的影响规律,获得了稳定复合焊接所需的临界焊接条件。本文在分析复合热源焊接熔滴过渡物理特征的基础上,对熔滴过渡行为与受力状态进行合理假设与数学描述,建立复合热源焊接熔滴形态的力学模型。并基于能量最小原理,根据Surface Evolver有限元模拟软件的特点,建立了复合热源焊接熔滴过渡形态的能量控制方程。在此基础上,模拟、计算了不同条件下通过施加附加轴向机械力使熔滴达到临界失稳的熔滴过渡形态及其质心偏移量,并分析了焊接电流、激光功率、保护气流量等主要焊接参数对熔滴形态、熔滴过渡稳定性与过渡频率的影响规律。计算结果表明,通过附加轴向机械力可以有效地促进熔滴过渡,提高熔滴过渡频率和熔滴过渡的轴向性;并且随着激光功率或者焊接电流的增加,熔滴稳定过渡所需的临界轴向加速度也应相应地增加或减小。从而在理论上证明了向熔滴施加一定大小的轴向附加机械力来提高复合热源焊接熔滴过渡稳定性的可行性。由于增加保护气体流量具有附加轴向加速度的等效作用,因而采用有限元的方法系统地模拟出了激光-MIG复合焊接过程中不同焊接条件下熔滴达到失稳所需的临界保护气体流量,并采用数值的方法确定了临界保护气体流量与焊接电流和激光功率三者之间的函数关系,为有效的控制CO2激光-MIG复合焊接的熔滴过渡行为以便获得最佳的复合焊接效果提供了一定的理论指导。