对10 mm厚5083铝合金分别进行YAG激光焊、熔化极惰性气体保护焊(MIG)及激光-MIG电弧复合焊试验, 对比了三组焊缝在成形、气孔率、显微硬度等方面的差别。三种焊接方法所获得的焊缝在成形上存在较大差异, 在焊接熔深方面, 复合焊最深、激光焊次之、MIG焊最浅; 在焊接熔宽方面, 复合焊最大、MIG焊次之、激光焊最小。激光焊由于匙孔不稳定, 容易形成工艺气孔, 气孔率最大; 复合焊中由于电弧对工艺气孔有抑制作用, 气孔率较小; 三者中MIG焊气孔率最小。而对于显微硬度, 激光焊由于未添加焊丝较MIG焊和复合焊存在较大区别, 激光焊接接头硬度分布曲线呈“V”形, 而MIG焊和复合焊硬度分布曲线呈“W”形。从整体上看MIG焊焊缝显微硬度最高。

研究了厚板低碳钢窄间隙激光-MIG复合焊接，分析了焊接工艺参数对焊缝表面成形的影响规律，深入讨论了焊缝内部缺陷的形成原因。结果表明，通过激光-MIG复合焊接工艺参数优化和合理设计坡口形式可以获得成形良好的焊接接头。焊缝表面形成的缺陷主要有未焊透、咬边、背部下塌等，除了与材料本身的焊接特性相关外，还与不匹配的焊接工艺参数有关。而焊缝的内部缺陷主要是气孔，气孔的形成主要是由于焊前试样表面的清洗不彻底与焊接过程中的匙孔不稳定造成的。研究还发现，通过焊前彻底的表面清洗和加大熔池的保护可以有效消除气孔并获得良好的焊缝质量。

通过采集TIG,MIG焊接过程的光谱辐射信息,基于等离子体辐射的基础理论,对其焊接电弧辐射进行了分析,TIG焊与MIG焊的光谱分布由于气氛中金属元素浓度的差别,辐射强度和分布都存在较大差别:MIG焊不仅金属线谱数量多,辐射强度比TIG焊大,且随熔滴过渡波动明显。针对其光谱分布和变化特点,选择了特征谱段,用于焊接质量的检测;对于TIG焊选取线谱聚集的紫外区辐射(230-300 nm),对于MIG焊选取以连续辐射为主的可见光区辐射(570-590 nm),建立了不同焊接方法下,焊接电弧光谱信息在焊接质量检测上的应用理论基础。还进一步通过在焊接过程中预设干扰因素,采集焊接过程在特征谱段的信号,对选择谱段的试验验证表明:基于建立的理论基础,可以有效地利用焊接电弧光谱信息,对焊接质量及焊接过程干扰因素实现判识,特征谱段的信号具有很好的信噪比。