激光!等离子弧复合焊技术的研究进展

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!""# 年第 $ 期

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［+@］- 李亚江0 /6 R ’* 异种材料脉冲 LOP 焊接头的组织结构

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作者简介：! 王- 军，+N@C 年出生，博士研究生，主要研究方向为异种材料熔焊工艺与机理。

激光 ! 等离子弧复合焊技术的研究进展

清华大学机械工程系，先进成形制造重点实验室（北京市- +???Q,）- - 李志宁! 都! 东! 常保华王! 力! 张! 骅

摘要! 激光 ; 等离子弧复合焊技术是一种具有较好工业应用前景的新技术，目前已经引起了国内外研究人员的重视。已发表的研究文献表明，与单独激光焊相比，此技术可显著提高焊接速度和间隙适应能力，有效地减少气孔和热裂纹，改善焊缝成形质量，可应用于剪裁拼板焊、涂层钢的搭接焊、填丝焊、薄板高速焊及表面合金化，适合于低碳钢、不锈钢及铝合金等材料，且能用于立焊。为了使该技术尽快应用于工业生产中，今后需加强复合焊炬的开发、焊缝成形机理以及关于此技术新的应用领域的研究。

关键词：! 激光 " 等离子弧复合焊! 复合焊炬! 焊接工艺! 焊缝成形中图分类号：! #$%&’

(! 前! ! 言

目前，激光 ; 电弧复合焊技术是材料加工技术领域的研究热点

^［+］

，已经引起了各国研究人员的高度重视。激光 ; 电弧复合焊最初采用气体保护钨极电弧

（PL’）为第二热源。随着研究的深入，U752"5$&9 大

学

^［>］

提出了激光 ; 等离子弧复合焊（.D ; S’W）技术，

用等离子弧代替了 PL’，获得了更好的复合效果，优点

如下

^{［> X A］}

：等离子弧的刚度大，指向性好，可以精确控

收稿日期：>??@ ; ?, ; +?

基金项目：高等学校博士学科专项科研基金（>??C???B?,+）；国防科技重点实验室基金（C+,A+?+?C??C=W+>?）；先进成形制造重点实验室开放基金（>??A?+?）。

制热源间距；钨极处于焊炬的喷嘴中，不受焊接中产生的金属蒸气的污染，复合电弧的稳定性好，钨极烧损小。对 .D ; S’W 技术开展的初步试验研究表明

^{［B X Q］}

，与单独激光焊相比，此技术焊接速度高，间隙适应能力强，能有效克服气孔和热裂纹缺陷。与激光 ; /OP 电弧复合焊和激光 ; /’P 电弧复合焊相比，.D ; S’W 更容易控制焊接的热输入量

^［+］

，适合于薄板的高速连接，

因此，.D ; S’W 是一种具有较好工业应用前景的新技术。

论文根据已发表的文献将 .D ; S’W 技术的主要研究成果归纳为热源复合技术研究、工艺试验研究、工业应用试验研究、成形预测及焊接传热过程建模研究四部分来阐述，然后分析研究中存在的问题并指出今后该技术研究的方向。

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焊接专题综述 !"#$%&" ’&$()*"

!""# 年第 $ 期

!" 热源复合技术的研究

!# !" 旁轴复合技术

旁轴复合焊炬设计简单，可操作性强，试验装置易于实现，已发表的有关 +, - .’/ 试验研究文献中主要采用旁轴复合焊接技术，其中激光束与焊接工件表面垂直，而等离子弧焊炬与焊接工件表面一般为 012左右的夹角。影响复合焊接效果的几何参数主要有热源间距、等离子弧与工件间的夹角、喷嘴与工件间的距离、

热源次序等。

采用旁轴复合装置进行焊接试验研究的机构有英国 3456"5$&7 大学

^［8］

、德国联邦材料学院

^［9，:］

、北京航空制造工程研究所

^［;，<=］

，美国 >"55"??"" 大学

^［<<］

则利用此类装置开展了表面合金化的研究。

从旁轴复合原理可知，旁轴复合装置的几何参数对焊接质量有影响。/#*@%)A

^［B］

设计了一体化的旁轴复合焊炬，在 34&%? 公司进行了钢带焊接试验，但出现了焊炬过热的现象，分析后确定原因是焊炬的结构设计不合理，导致焊炬无法有效地在焊接过程中散热

^［<8］

。因此，改进复合焊炬散热结构的设计是一体化旁轴复合焊炬设计中的关键问题。

!# $" 同轴复合技术

+, - .’/ 同轴复合技术曾提出两种方案：第一种是将激光束通过环形钨极产生等离子弧后在工件表面聚焦；第二种是将激光束从空心钨极中间穿过在工件表面聚焦。C7AD5

^［<E］

等称采用第一种复合焊接方法能使激光束和等离子弧同心分布从而获得确定的热分布，并降低冷却速率和改善残余应力状态，但是没有其试验或应用的报道。!%"&?)DF#)D

^［<0］

及巴顿焊接研究

所

^［<1］

利用后一种复合方式实现了激光辅助等离子弧焊

接，但此焊炬设计、制造难度很大。

$" 工艺试验的研究

$# !" 平焊工艺的研究

目前在 +, - .’/ 的试验研究中主要采用立焊工艺。3456"5$&7 大学从 <;;8 年至今一直进行 +, - .’/

平焊工艺试验研究，试验装置如图 < 所示。

346"5$&7 大学

^［E］

将 0== / 的 3G

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激光与 1= ’ 的等离子弧电流复合后对 =H B I =H : JJ 的不锈钢、低碳钢、

钛和铝合金薄板进行了焊接试验，并与单独激光焊进行了对比，结果表明：与单独激光焊相比，+, - .’/ 提高焊速 < I <H 1 倍。在 =H B JJ 厚的铝薄板焊接对比试验中，由于铝工件表面的高反射率，激光焊不能熔透，

而 +, - .’/ 则可以熔透。

图 <K 3456"5$&7 大学的 +, - .’/ 试验装置^［1］

346"5$&7 大学

^［E］

采用 8 A/ L’M 激光和 1= ’ 等离子弧复合对 <H 1 JJ 低碳钢板进行了填丝焊研究，在焊速为 0H : J N J(5 的条件下实现了 =H : JJ 的钢焊丝的填丝焊，送丝速度达 EH E J N J(5，焊缝截面见图 8，试验表明其接头间隙可放宽至母材厚度的 8=O 。

图 8K <H 1 JJ 低碳钢板的 +, - .’/ 填丝焊缝截面^［E］

!%"&?)DF#)D

^［<0］

利用同轴复合装置进行了激光与等离子弧复合焊接 B=B<、B<<< 铝合金薄板，E=0、<9P0.Q 不锈钢薄板的试验研究，结果表明：复合焊接可以消除单独激光焊所引起的热裂纹缺陷；复合焊与单一电弧焊相比，显著增加了熔深；推荐采用激光能量 81O ，电弧能量 91O 的能量配比。从激光和电弧的能量配比可知，这是一种激光辅助电弧的焊接方式。

,4"**(5RD#%?

^［9］

等将 +, - .’/ 旁轴复合焊装置与熔池填粉技术相结合，并称之为 +..’/ 焊接方法，利用此方法对潜艇和管线管道用 E I : JJ 厚的奥氏体不锈钢进行了试验研究，焊接速度可达 8 J N J(5，并消除了热裂纹缺陷。

=

8

(3)

!""# 年第 $ 期

吕高尚

^［+］

，姚伟

^［,-］

等也利用 ./ 0 1’2 技术对不锈钢和钛合金薄板进行了初步的试验研究，结果表明，

与单独激光焊相比，复合焊的熔深及熔宽均增大。李志宁

^［,3］

对 ,45- 铝锂合金开展的试验研究表明，改变等离子弧力的方向可以改善复合焊缝的表面成形。

!" !# 立焊工艺的研究

6$"**(78

^［9］

等建立了 .11’2 立焊试验装置（图 :），

对高氮奥氏体不锈钢（;<6 :4=3=）进行的试验结果表明：此技术可以显著增加熔深，且能适应表面不规则的平板焊接，送粉量对焊接质量有较大影响。但是在其复合焊试验中，将热源间距固定为 + >>，故其试验结论对热源间距较小情况下的 ./ 0 1’2 试验指导意义不大。

图 :? .11’2 立焊试验装置^［9］

!" $# 表面合金化的研究

@))#A 等

^［,,］

利用 <B：C’D 激光与等离子弧复合进行了不锈钢表面合金化的研究，结果表明：两个热源共同作用产生的熔深要大于二者单独作用的叠加，激光功率比电弧电流对熔深影响要大。作者推测等离子弧对熔池中流体流动的影响会导致上述结果，但没有对熔池内流动特性进行分析。

$# 工业应用试验的研究

针对实际工业生产的需求，EFG"7$&A 大学

^［:，4］

开展了剪裁拼板焊、涂层钢搭接焊、低碳钢薄板高速焊的研究。

通过剪裁拼板焊接试验发现，./ 0 1’2 技术对错边的适应能力强，所形成的焊缝在厚板和薄板之间可实现平滑过渡，并减少了焊接区域的气孔率和及板材表面锌的飞溅现象。对涂层钢的搭接焊试验表明，./

0 1’2 的焊速较单独激光焊提高了 5=H I =-H ，且消

除了气孔缺陷。针对 -J ,3 >> 厚低碳钢薄板，利用 5 K2 C’D 激光与 4= ’ 等离子弧复合后可将焊接速度提高至 3LJ = > M >(7，并有效地消除了咬边和驼峰缺陷，与同等条件下激光焊相比焊接速度提高了 =-H ，但此研究没有分析消除缺陷的机理。这三项试验研究的结果充分展示了该技术具有较好的工业应用潜力。

%# 焊缝成形预测及焊接传热过程建模的研究

在工艺试验研究基础上，N($"K 等

^［=］

采用 /1 神经网络技术进行了 ./ 0 1’2 熔池形状的预测研究，这种方法的核心是将焊接过程视为“黑箱”，利用神经网络的非线性特性来进行系统辨识，其计算结果的精确性依赖于具体的试验样本数据。

O&(G$P%7 等

^［,=］

为了开发同轴复合焊炬，利用磁流体动力学理论对同轴焊炬内的等离子体流场和电磁场进行了统一建模，采用数值计算方法分析了不同的激光功率对等离子弧的电导率、温度、速度的影响规律，

并通过试验验证了其分析结论。

李志宁

^{［,3，,L］}

建立了 ./ 0 1’2 的热源模型，得到

了不同热源间距情况下的 ,45- 铝锂合金薄板复合焊温度场，对其熔池流动和传热特性进行的数值分析结果则表明，表面张力是熔池中的主要驱动力，对熔池的形状影响最大，而电磁力可以促进熔深和工件底面熔宽的增加。

&# 研究中存在的问题及难点

目前对于 ./ 0 1’2 技术，多数研究只是表明了此焊接技术具有焊接速度高，间隙适应能力强的优点，但是对于上述优势的机理却没有研究，很多试验研究结论缺乏普遍的指导意义，主要存在以下问题：

（,）目前试验研究的对象主要是低碳钢和不锈钢，

对于铝合金板材的试验研究较少，限制了此技术的应用领域。

（5）大多数的研究中主要采用试验方法，而复合焊接过程中影响焊接质量的工艺参数较多，单纯采用试验研究方法，难以全面深入地揭示其焊缝成形机理。

虽然 ./ 0 1’2 技术已经出现了十多年，但对于复合热源的特性及其传热过程研究较少，焊缝成形机理研究进展缓慢，焊接工艺参数的优化困难，阻碍了此技术在工业生产中的应用。

N($"K 等

^［=］

指出，./ 0 1’2 过程中激光与等离子

弧之间有相互作用，导致热源建模困难，1#8" 等

^［:］

进一

步指出，目前对于 ./ 0 1’2 过程的传热和熔池流动特

,

5

(4)

焊接专题综述 !"#$%&" ’&$()*"

!""# 年第 $ 期

性缺乏研究，无法进行焊缝成形的机理分析及预测，为焊缝成形质量控制提供依据。因此，对 +, - .’/ 的传热过程进行建模和分析是目前该技术研究的难点。

与激光 - 012 3 0’2 焊接技术相比，+, - .’/ 无熔滴过渡过程，无飞溅，在焊接薄板时具有优势。目前尚没有采用 +, - .’/ 焊接厚度超过 4 55 板材的报道。除此以外，如果需要通过向熔池中填丝的场合，+, - .’/ 的填丝装置比激光 - 012 3 0’2 的填丝装置设计要复杂，故 6789"8$&: 大学的研究人员正在开发专用的 +, - .’/ 程控填丝装置

^［;<］

。上述两点也限制了此技术在工业生产中的应用。

!" 结束语

综上所述，已经开展的研究表明，与单独激光焊相比，此技术可显著提高焊接速度和间隙适应能力，改善焊缝成形质量，具有较好的工业应用前景。

为了将此技术尽快应用于生产实际中，需开展以下方面的研究：加强复合热源特性、焊接过程的传热和流动特性方面的研究；进一步揭示 +, - .’/ 焊缝成形的影响因素，为焊缝成形质量的控制和复合焊矩的散热结构设计提供依据；研究适合 +, - .’/ 焊接过程的填丝装置；针对诸如新型铝合金等材料，开展激光 - 等离子弧复合焊试验研究工作，寻找适合此技术新的应用领域。

参考文献

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= ［O］= 吕高尚A 激光 - 电弧复合焊接不锈钢的研究［Q］A 大连：

大连交通大学，<JJMA MP - KJA

［;J］= 姚= 伟，巩水利，陈= 俐A 激光 3 等离子弧复合热源能量参数对钛合金焊缝成形的影响［H］A 焊接学报，<JJ4，<L

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［;4］= 李志宁A 激光 - 等离子弧复合焊传热和流动特性的研究

［Q］A 北京：清华大学，<JJLA ;X - <L，K4 - LXA

［;L］= 李志宁，都= 东，常保华，等A 激光 - 等离子弧复合焊熔池的流动特性［H］A 清华大学学报（自然科学版），

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作者简介：" 李志宁，;OL< 年出生，博士，主要从事高能束加工过程建模与控制研究，已经发表论文 ;4 篇。

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激光!等离子弧复合焊技术的研究进展

激光 ! 等离子弧复合焊技术的研究进展

清华大学机械工程系，先进成形制造重点实验室（北京市- +???Q,）- - 李志宁! 都! 东! 常保华 王! 力! 张! 骅

(! 前! ! 言

目前，激光 ; 电弧复合焊技术是材料加工技术领 域的研究热点

，已经引起了各国研究人员的高度重 视。激光 ; 电弧复合焊最初采用气体保护钨极电弧

（PL’）为 第 二 热 源。随 着 研 究 的 深 入，U752"5$&9 大

学

提出了激光 ; 等离子弧复合焊（.D ; S’W）技术，

用等离子弧代替了 PL’，获得了更好的复合效果，优点

如 下

：等离子弧的刚度大，指向性好，可以精确控

制热源间距；钨极处于焊炬的喷嘴中，不受焊接中产生 的金属蒸气的污染，复合电弧的稳定性 好，钨 极 烧 损 小。对 .D ; S’W 技术开展的初步试验研究表明

， 与单独激光焊相比，此技术焊接速度高，间隙适应能力 强，能有效克服气孔和热裂纹缺陷。与激光 ; /OP 电 弧复合焊和激光 ; /’P 电弧复合焊相比，.D ; S’W 更 容易控制焊接的热输入量

，适合于薄板的高速连接，

因此，.D ; S’W 是一种具有较好工业应用前景的新技 术。

N

+

焊接 专题综述 !"#$%&" ’&$()*"

!" 热源复合技术的研究

!# !" 旁轴复合技术

热源次序等。

采用旁轴复合装置进行焊接试验研究的机构有英 国 3456"5$&7 大学

、德国联邦材料学院

、北京航空 制造工程研究所

，美国 >"55"??"" 大学

则利用此 类装置开展了表面合金化的研究。

从旁轴复合原理可知，旁轴复合装置的几何参数 对焊接质量有影响。/#*@%)A

设计了一体化的旁轴 复合焊炬，在 34&%? 公司进行了钢带焊接试验，但出现 了焊炬过热的现象，分析后确定原因是焊炬的结构设 计不合理，导致焊炬无法有效地在焊接过程中散热

。 因此，改进复合焊炬散热结构的设计是一体化旁轴复 合焊炬设计中的关键问题。

!# $" 同轴复合技术

+, - .’/ 同轴复合技术曾提出两种方案：第一种 是将激光束通过环形钨极产生等离子弧后在工件表面 聚焦；第二种是将激光束从空心钨极中间穿过在工件 表面聚焦。C7AD5

等称采用第一种复合焊接方法能 使激光束和等离子弧同心分布从而获得确定的热分 布，并降低冷却速率和改善残余应力状态，但是没有其 试验或应用的报道。!%"&?)DF#)D

及 巴 顿 焊 接 研 究

所

利用后一种复合方式实现了激光辅助等离子弧焊

接，但此焊炬设计、制造难度很大。

$" 工艺试验的研究

$# !" 平焊工艺的研究

目前在 +, - .’/ 的试验研究中主要采用立焊工 艺。3456"5$&7 大学从 <;;8 年至今一直进行 +, - .’/

平焊工艺试验研究，试验装置如图 < 所示。

346"5$&7 大学

将 0== / 的 3G

激光与 1= ’ 的等 离子弧电流复合后对 =H B I =H : JJ 的不锈钢、低碳钢、

钛和铝合金薄板进行了焊接试验，并与单独激光焊进 行了对比，结果表明：与单独激光焊相比，+, - .’/ 提 高焊速 < I <H 1 倍。在 =H B JJ 厚的铝薄板焊接对比试 验中，由于铝工件表面的高反射率，激光焊不能熔透，

而 +, - .’/ 则可以熔透。

346"5$&7 大学

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等将 +, - .’/ 旁轴复合焊装置与 熔池填粉技术相结合，并称之为 +..’/ 焊接方法，利 用此方法对潜艇和管线管道用 E I : JJ 厚的奥氏体不 锈钢进行了试验研究，焊接速度可达 8 J N J(5，并消除 了热裂纹缺陷。

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8

吕高尚

，姚伟

等也利用 ./ 0 1’2 技术对不 锈钢和钛合金薄板进行了初步的试验研究，结果表明，

与单独激光焊相比，复合焊的熔深及熔宽均增大。李 志宁

对 ,45- 铝锂合金开展的试验研究表明，改变等 离子弧力的方向可以改善复合焊缝的表面成形。

!" !# 立焊工艺的研究

6$"**(78

等建立了 .11’2 立焊试验装置（图 :），

!" $# 表面合金化的研究

@))#A 等

$# 工业应用试验的研究

针对实际工业生产的需求，EFG"7$&A 大学

开展 了剪裁拼板焊、涂层钢搭接焊、低碳钢薄板高速焊的研 究。

通过剪裁拼板焊接试验发现，./ 0 1’2 技术对错 边的适应能力强，所形成的焊缝在厚板和薄板之间可 实现平滑过渡，并减少了焊接区域的气孔率和及板材 表面锌的飞溅现象。对涂层钢的搭接焊试验表明，./

0 1’2 的焊速较单独激光焊提高了 5=H I =-H ，且消

%# 焊缝成形预测及焊接传热过程建模的研究

在工艺试验研究基础上，N($"K 等

采用 /1 神经 网络技术进行了 ./ 0 1’2 熔池形状的预测研究，这种 方法的核心是将焊接过程视为“黑箱”，利用神经网络 的非线性特性来进行系统辨识，其计算结果的精确性 依赖于具体的试验样本数据。

O&(G$P%7 等

为了开发同轴复合焊炬，利用磁流 体动力学理论对同轴焊炬内的等离子体流场和电磁场 进行了统一建模，采用数值计算方法分析了不同的激 光功率对等离子弧的电导率、温度、速度的影响规律，

并通过试验验证了其分析结论。

李志宁

建立了 ./ 0 1’2 的热源模型，得到

了不同热源间距情况下的 ,45- 铝锂合金薄板复合焊 温度场，对其熔池流动和传热特性进行的数值分析结 果则表明，表面张力是熔池中的主要驱动力，对熔池的 形状影响最大，而电磁力可以促进熔深和工件底面熔 宽的增加。

&# 研究中存在的问题及难点

目前对于 ./ 0 1’2 技术，多数研究只是表明了此 焊接技术具有焊接速度高，间隙适应能力强的优点，但 是对于上述优势的机理却没有研究，很多试验研究结 论缺乏普遍的指导意义，主要存在以下问题：

（,）目前试验研究的对象主要是低碳钢和不锈钢，

对于铝合金板材的试验研究较少，限制了此技术的应 用领域。

清华大学机械工程系，先进成形制造重点实验室（北京市- +???Q,）- - 李志宁! 都! 东! 常保华王! 力! 张! 骅

目前，激光 ; 电弧复合焊技术是材料加工技术领域的研究热点

，已经引起了各国研究人员的高度重视。激光 ; 电弧复合焊最初采用气体保护钨极电弧

（PL’）为第二热源。随着研究的深入，U752"5$&9 大

如下

制热源间距；钨极处于焊炬的喷嘴中，不受焊接中产生的金属蒸气的污染，复合电弧的稳定性好，钨极烧损小。对 .D ; S’W 技术开展的初步试验研究表明

，与单独激光焊相比，此技术焊接速度高，间隙适应能力强，能有效克服气孔和热裂纹缺陷。与激光 ; /OP 电弧复合焊和激光 ; /’P 电弧复合焊相比，.D ; S’W 更容易控制焊接的热输入量

因此，.D ; S’W 是一种具有较好工业应用前景的新技术。

焊接专题综述 !"#$%&" ’&$()*"

采用旁轴复合装置进行焊接试验研究的机构有英国 3456"5$&7 大学

、北京航空制造工程研究所

则利用此类装置开展了表面合金化的研究。

从旁轴复合原理可知，旁轴复合装置的几何参数对焊接质量有影响。/#*@%)A

设计了一体化的旁轴复合焊炬，在 34&%? 公司进行了钢带焊接试验，但出现了焊炬过热的现象，分析后确定原因是焊炬的结构设计不合理，导致焊炬无法有效地在焊接过程中散热

。因此，改进复合焊炬散热结构的设计是一体化旁轴复合焊炬设计中的关键问题。

+, - .’/ 同轴复合技术曾提出两种方案：第一种是将激光束通过环形钨极产生等离子弧后在工件表面聚焦；第二种是将激光束从空心钨极中间穿过在工件表面聚焦。C7AD5

等称采用第一种复合焊接方法能使激光束和等离子弧同心分布从而获得确定的热分布，并降低冷却速率和改善残余应力状态，但是没有其试验或应用的报道。!%"&?)DF#)D

及巴顿焊接研究

目前在 +, - .’/ 的试验研究中主要采用立焊工艺。3456"5$&7 大学从 <;;8 年至今一直进行 +, - .’/

激光与 1= ’ 的等离子弧电流复合后对 =H B I =H : JJ 的不锈钢、低碳钢、

钛和铝合金薄板进行了焊接试验，并与单独激光焊进行了对比，结果表明：与单独激光焊相比，+, - .’/ 提高焊速 < I <H 1 倍。在 =H B JJ 厚的铝薄板焊接对比试验中，由于铝工件表面的高反射率，激光焊不能熔透，

等将 +, - .’/ 旁轴复合焊装置与熔池填粉技术相结合，并称之为 +..’/ 焊接方法，利用此方法对潜艇和管线管道用 E I : JJ 厚的奥氏体不锈钢进行了试验研究，焊接速度可达 8 J N J(5，并消除了热裂纹缺陷。

等也利用 ./ 0 1’2 技术对不锈钢和钛合金薄板进行了初步的试验研究，结果表明，

与单独激光焊相比，复合焊的熔深及熔宽均增大。李志宁

对 ,45- 铝锂合金开展的试验研究表明，改变等离子弧力的方向可以改善复合焊缝的表面成形。

开展了剪裁拼板焊、涂层钢搭接焊、低碳钢薄板高速焊的研究。

通过剪裁拼板焊接试验发现，./ 0 1’2 技术对错边的适应能力强，所形成的焊缝在厚板和薄板之间可实现平滑过渡，并减少了焊接区域的气孔率和及板材表面锌的飞溅现象。对涂层钢的搭接焊试验表明，./

采用 /1 神经网络技术进行了 ./ 0 1’2 熔池形状的预测研究，这种方法的核心是将焊接过程视为“黑箱”，利用神经网络的非线性特性来进行系统辨识，其计算结果的精确性依赖于具体的试验样本数据。

为了开发同轴复合焊炬，利用磁流体动力学理论对同轴焊炬内的等离子体流场和电磁场进行了统一建模，采用数值计算方法分析了不同的激光功率对等离子弧的电导率、温度、速度的影响规律，

了不同热源间距情况下的 ,45- 铝锂合金薄板复合焊温度场，对其熔池流动和传热特性进行的数值分析结果则表明，表面张力是熔池中的主要驱动力，对熔池的形状影响最大，而电磁力可以促进熔深和工件底面熔宽的增加。

目前对于 ./ 0 1’2 技术，多数研究只是表明了此焊接技术具有焊接速度高，间隙适应能力强的优点，但是对于上述优势的机理却没有研究，很多试验研究结论缺乏普遍的指导意义，主要存在以下问题：

对于铝合金板材的试验研究较少，限制了此技术的应用领域。

（5）大多数的研究中主要采用试验方法，而复合焊接过程中影响焊接质量的工艺参数较多，单纯采用试验研究方法，难以全面深入地揭示其焊缝成形机理。

虽然 ./ 0 1’2 技术已经出现了十多年，但对于复合热源的特性及其传热过程研究较少，焊缝成形机理研究进展缓慢，焊接工艺参数的优化困难，阻碍了此技术在工业生产中的应用。

焊接专题综述 !"#$%&" ’&$()*"

性缺乏研究，无法进行焊缝成形的机理分析及预测，为焊缝成形质量控制提供依据。因此，对 +, - .’/ 的传热过程进行建模和分析是目前该技术研究的难点。

。上述两点也限制了此技术在工业生产中的应用。

综上所述，已经开展的研究表明，与单独激光焊相比，此技术可显著提高焊接速度和间隙适应能力，改善焊缝成形质量，具有较好的工业应用前景。

参考文献