TIG-MIG复合焊是一种新型的复合焊接方法,结合了TIG焊接头质量高的优点以及MIG焊高效率的优点,表现出高效、高质量的优点,具有广泛的应用前景。但TIG-MIG不能很好的解决窄间隙焊接中侧壁熔合不良的问题。为了改善TIG-MIG复合焊接方法在窄间隙焊接当中的应用,在TIG-MIG复合焊接方法的基础上,提出了摆动TIG-MIG复合焊接方法;研究发现该方法能够明显改善焊缝铺展、改善焊缝质量;不仅成功运用于窄间隙焊接,且在平板焊接中,相比其他焊接方法也具有一定的优势。本文介绍了摆动TIG-MIG复合焊的基本原理,并为了验证该新型焊接方法的可靠性、工艺特性以及在窄间隙焊接中的可行性,搭建了摆动TIG-MIG复合焊接实验系统,通过理论分析及所做的相关试验来验证所提出的方法的可行性和有效性。摆动TIG-MIG复合焊接实验系统主要包括焊接系统、电流电压采集系统、视频采集系统和热信号采集系统。焊接系统主要包括焊接工作台和焊接设备。焊接工作台包括运动控制装置、焊枪固定装置。在搭建的实验系统上,对摆动TIG-MIG复合焊的特点进行了研究,借助图像采集系统采集了电弧形态;借助电流电压采集系统采集了电流、电压;并采用摆动TIG-MIG复合焊接方法,在平板上进行了堆焊实验,对焊接参数的变化对焊缝成形的影响进行研究,焊接参数主要包括TIG电流、MIG电流、焊接速度、摆动频率,结果表明:摆动TIG+MIG复合焊接方法,比TIG+MIG复合焊得到的焊缝成形更好。摆动TIG+MIG复合焊可以有效地提高焊缝宽度、增加焊缝铺展、改善焊缝成形、减少咬边等缺陷,提高焊缝质量。TIG焊枪的摆动对焊缝成形的好坏起着比较重要的作用,是摆动TIG-MIG复合焊比TIG-MIG复合焊焊缝成形更好的原因。TIG焊枪的摆动可以明显的改变TIG熔池宽度;且随着摆动频率的增加,焊缝边界变得更加平整;且在焊接速度一定时,摆动频率对TIG焊熔池形貌的改善效果呈先增大后减小的特点。TIG焊接中,TIG焊枪的摆动对TIG焊接电流、电压的干扰很小;TIG-MIG复合焊接焊接当中,两个电弧会相互产生干扰引起TIG与MIG电流、电压的变化。研究发现摆动TIG-MIG的电压变化图与TIG-MIG的电压变化图相似,因此可以推断摆动TIG-MIG存在与TIG-MIG相同的电弧干扰情况,但TIG焊的摆动对MIG焊电流电压的影响很小。摆动TIG-MIG复合焊中的TIG电弧燃烧稳定,随着TIG焊枪的摆动做周期性的往复摆动运动。摆动TIG-MIG复合焊中,为了改善焊缝铺展,减少咬边等缺陷,摆动TIG-MIG焊中TIG焊枪的摆动宽度应超过TIG-MIG复合焊的焊缝宽度;焊接参数一定的情况下,焊缝的宽度随着MIG焊接电流的增加而不断增加,焊缝的余高不发生改变;焊接参数一定的情况下,随着TIG焊接电流的增加,焊缝宽度不断增加;焊缝余高不断减小;焊接参数一定的情况下,随着摆动频率的增加,焊缝宽度较小;焊缝余高增加;焊接参数一定的情况下,随着焊接速度的不断增加,焊缝余高基本保持不变,焊缝宽度不断减小;焊缝改善的效果,取决于TIG焊接电流、摆动频率、焊接速度三者的相互协调。采用摆动TIG-MIG复合焊接方法,进行了窄间隙焊接的研究;确定了摆动TIG-MIG复合焊接在窄间隙焊接当中的可行性及其成形特点,实验发现摆动TIG-MIG复合焊接方法能够用窄间隙焊接,且焊缝成形良好。而且在摆动TIG-MIG复合焊接中,TIG焊枪不仅能够改善侧壁熔合不良,而且能够预热MIG焊丝,提高焊丝的熔化速度,从而大大提高焊接速度。相比其他窄间隙焊接方法,窄间隙摆动MIG-TIG复合焊接方法具有高效、高质量的优点。在摆动TIG-MIG窄间隙焊接过程中,需要注意窄间隙TIG电流的大小,并根据TIG电流选择与之相匹配、相适应的MIG焊送丝速度,防止在焊接过程中MIG焊在侧壁起弧,影响焊缝质量。在摆动TIG-MIG复合焊接方法中,TIG电弧随着TIG焊枪的摆动而发生周期性的摆动,不同于焊枪在平板焊接的电弧形态,TIG电弧在窄间隙焊接过程当中会被两侧焊缝阻拦,电弧与侧壁发生接触,从而引起侧壁的熔化。