已有研究结果表明,激光-TIG电弧复合热源焊接过程中,一方面,电弧空间等离子体对激光能量存在吸收和散射;另一方面,复合焊接存在“能量有限增强”的现象,即复合焊接过程中电弧能量不能无限增加,只在一个较小电弧电流范围内存在复合效果。针对这一现象,本文采用CO2激光-TIG电弧复合热源脉冲协调焊接方法,可通过调节激光与电弧两种能量的脉冲频率及相位,实现脉冲的协调输出,进一步提高激光和电弧的能量利用率,使CO2激光-TIG电弧复合热源焊接方法在大能量输出方面的应用得以实现。本文基于LabVIEW软件建立脉冲协调控制系统,用电弧电流电压分析仪及NI 6040E多功能数据采集卡采集电弧电流电压输入计算机,经LabVIEW程序处理后输出控制信号,可实现脉冲激光与脉冲电弧的能量、频率及倍数、相位、占空比的协调控制和对焊接过程进行在线监测,并利用该系统进行了CO2激光-TIG电弧复合热源脉冲协调焊接试验。试验结果表明,与连续激光-TIG电弧复合焊接相比,脉冲协调焊接在激光与大电流电弧复合条件下,焊接机制仍能保持深熔焊机制,获得较深的焊缝,焊接过程稳定,等离子形态不发生畸变,有效提高了能量的利用率。CO2激光-TIG电弧复合热源脉冲协调焊接的焊缝表面成周期性波纹状,波纹均匀美观,频率与脉冲协调频率一致。同时,进一步对CO2激光-TIG电弧复合热源脉冲协调焊接各个能量参数对焊缝成形的影响进行了研究。研究发现,激光功率输出对焊缝熔深起着重要的作用;电弧电流峰值对焊缝熔宽焊影响明显,对焊缝熔深影响不大,起了预热工件和增加工件激光吸收率的作用;而电弧电流基值与激光同时作用,会对激光产生屏蔽作用。此外脉冲频率和保护气流量也对焊接过程的稳定性和能量利用率产生较大的影响。