以镁合金/钢对接接头为研究对象,选用组合热源模型模拟激光诱导TIG电弧复合热源的作用,考虑激光与TIG电弧的耦合效应及Fe-Ni固溶区的形成,利用ANSYS软件对焊接温度场分布和热循环曲线进行模拟计算。结果表明:所得模拟结果与实验结果吻合良好,验证了所建热源模型的准确性及适用性;镁合金/钢对接焊接头的峰值温度可达2249 ℃,焊接高温作用于镍夹层及其邻近的钢母材,促进了界面的冶金反应及元素扩散,为Fe-Ni固溶区、高熔点AlNi相及双固溶体结构界面层的形成提供了温度条件;液态镁合金熔池停留时间为0.28 s,能保证其在钢侧进行充分的润湿铺展,实现接头的良好成形;在熔池的搅拌作用下,AlNi强化相弥散分布,使得镁合金焊缝的强度增大。

采用激光诱导TIG电弧焊方法进行了1.5 mm厚6061-T6和5083-O异种铝合金的拼焊试验,系统研究了激光的加入对焊接接头塌陷变化和力学性能的影响规律。结果表明:由于两种铝合金的化学成分和热物理性能的差异,焊接接头会出现不一致的塌陷现象;与电弧焊相比,激光的加入不仅可以有效降低焊接接头的塌陷程度,还会大幅降低焊接接头塌陷深度比的不一致程度;随着激光功率增大,焊接接头塌陷的不一致程度呈减小的趋势,导致接头受力情况发生变化,使接头强度呈先增后减的趋势。