大连理工大学刘黎明、陶兴空、杨焕宇在《Materials and Manufacturing Processes》期刊发表了一篇题为《Research on molten pool flow characteristic in all position LP-LMH welding》的论文。为了探测熔池在不同空间焊接位置的实时动态，对金属转移和熔池的高速相机图像进行了检测；同时，建立了一种新的熔池空间流动模型，研究了空间位置和重力对熔池流动的影响为全位置低功率激光MAG混合（LP-LMH）焊接的实时工艺稳定性和焊缝形成提供过了重要数据。
随着现代工业的飞速发展，激光电弧复合焊接近年来已成为中厚板焊接的重要载体，在管道输送、机械制造、船舶制造等领域得到了广泛的应用，这就对全位置焊接技术提出了关键的要求。激光MAG复合焊接是一种具有广泛应用前景的全位置焊接技术，具有能量利用率高、焊接速度快、变形小、间隙灵敏度低、效率高等优点。但目前对空间特定位置焊接的研究主要集中在立焊、水平焊和架空焊。然而，对全位置LP-LMH焊接熔池流动的研究却很少。
因此，本文研究了LPLMH焊接中不同空间焊接位置熔池流动和焊接性能的演化机理。首先，在不同的空间位置以特定的焊接参数焊接一系列焊缝，探索空间位置对焊缝形貌的作用；然后，利用专用的高速高清摄像机捕捉焊接液滴在不同空间位置的行为；同时，对熔池流动和锁孔的动力学行为进行了观察，揭示了其演化机理，对提高全位置LP-LMH焊接的辅助性能具有潜在的价值。结果表明，随着空间位置的增加，液滴撞击熔池的位置也随之变化，进一步干扰了锁孔的稳定性。同时，空间位置严重影响熔池的流动；不同空间焊接位置熔池流动的驱动力基本相同，重力影响熔池的整体运动，从而影响熔池内部的涡流和传热，反映在焊缝熔深上。
部分数据及图表如下：
主要结论：
(1)随着空间位置的增加，焊缝的熔透和补强先减小后增大，而焊缝宽度的变化规律相反。当θ为0°时，最大侵彻量为3.23 mm。当θ为90°时，焊缝宽度最大可达12.19 mm。当θ为180°时，最大增强量为2.71 mm。
(2)随着空间位置的增加，液滴撞击熔池的位置发生变化，进一步扰乱了锁孔的稳定性。当空间位置为0°和180°时，液滴撞击位置远离锁孔，有利于锁孔的稳定存在状态。
(3)明确了空间位置对熔池内熔体流动的影响。随着空间位置的增加，熔池面积(S)和长度(L)先增大后减小，而熔池宽度的变化规律相反。垂直焊接(θ为90°)时，熔池S和L最小，分别为93.23 mm2和16.92 mm。
原文链接：https://doi.org/10.1080/10426914.2023.2289677
来源：学术期刊
