高功率激光焊接以其能量密度高、焊接热影响区小,焊接质量高等特点,已在工业领域得到广泛的应用。与此同时,激光焊接也存在着桥连性差、适应性差等缺点,因此将激光与其他能场相互耦合进行复合焊接的方法被陆续提出。复合焊接过程复杂,熔池行为剧烈,一般的实验手段难以直接获得焊接过程中熔池及小孔内部的温度场、速度场以及压力场等内部信息,制约了对焊接机理的深入理解和焊接技术的进一步推广。本文通过数值模拟的手段对激光-电弧/磁场复合焊接熔池及小孔的内部传热和流动过程做了分析。分析了激光、电弧热源模型及其组合热源模型的空间分布,考虑了焊接过程中蒸汽反冲作用力、浮力、表面张力、热毛细力等对熔池及小孔运动的影响,建立了激光-电弧、激光-磁场复合焊接综合数学模型。并通过UDF(User Define Function),采用C编程将能量、体积力等源项,边界条件,材料的热物性参数等添加FLUENT控制方程中,基于VOF(Volume of Fluid)方法对小孔及熔池的气/液界面进行了实时追踪。研究了激光与电弧焊接的温度场分布情况,以及偏置型激光-电弧复合焊接熔池的温度场分布情况及特点。分析了激光-电弧复合焊接前期,小孔的受力情况及小孔的发展速度,蒸汽反冲作用力对于熔池的流动速度及熔池形态的决定性作用。研究了激光-磁场复合焊接处于稳态时,不同大小的热毛细力对熔池流动及熔池形态的作用,结果表明热毛细力是形成“钉子形”焊缝的重要因素。分析了不同磁场强度下熔池的流动及熔化情况,结果表明对于焊接处于稳态时洛伦兹力作用不明显;当焊接处于凝固阶段时洛伦兹力的作用开始显现,减缓熔池的温度降低,有利于焊接过程中熔池内部产生的气泡的逸散,提高焊缝质量。本文的研究与实验结果较为符合,可以较好的解释激光复合焊接过程中的流动与传热行为,对于深入理解激光深熔复合焊接机理有一定指导作用。