采用激光-MIG复合焊技术焊接铝镁合金克服了电弧焊和激光焊各自存在的缺点，不仅可以提高生产效率而且可以获得性能优良的焊接接头。5083H116铝-镁合金因具有良好的耐腐蚀性、强度高、比重小、良好的导电性及导热性等特点，在船舶以及石油化工等工业领域应用广泛，激光-MIG复合焊技术用于这种铝合金的连接具有广阔的经济利益和技术前景。焊接过程中激光-电弧的等离子体形貌特征能够比较直观地反映激光束和电弧两者之间的耦合，而其中又包含着控制焊接质量的重要信息，具有实际的研究价值。熔池中液态金属的流动行为对焊缝化学成分分布的均匀性、夹杂、气泡形成，甚至最后的凝固成形质量和凝固组织产生影响。高温液态金属的流动行为在实际中很难进行观察和记录，采用基于流体力学理论的数学模型对复合焊熔池中液态金属的流动进行深入研究，为焊缝的最终成形的解释提供理论依据。　　 本文针对5083H116铝合金在确定该铝合金对于激光束焊接阈值的前提下，采用激光-MIG复合焊方法对焊缝成形受焊接工艺参数的影响进行了研究。解释了沿焊缝方向激光束与电弧前后位置变化对焊缝最终成形的影响，对焊缝的组织以及力学性能与热输入之间的映射关系进行了分析，同时阐述了气孔对力学性能的影响。　　 论文设计了以激光束功率、电弧功率以及光束与电弧之间的距离为因素三种水平下的全因子试验，对复合焊过程中等离子体的动态行为进行了拍摄。结合数字图像处理技术，对所拍摄的图像中等离子体的宽度以及面积等几何信息进行了提取，通过统计分析方法-曲面响应法进行回归和方差分析，得到等离子体宽度和面积的二次曲面方程，为热源模型的建立提供了边界条件。研究表明驻留等离子体宽度并不一定随激光和电弧功率及热源间距增大而增大，等离子体宽度和面积大小与热源间距存在非线性关系。　　 本文采用流体动力学理论，结合有限差分方法和VOF方法分析了定点和移动复合焊热源情况下熔池的流动形态和焊缝成形过程，比较了由于高能激光束的作用材料蒸发所引起的蒸发反作用力对复合焊缝的影响，并对移动情况下复合焊熔池流动特点以及焊缝截面的成形机理给予了理论上的解释。研究表明激光与电弧交互作用决定焊缝成形，熔池上部流动行为取决于电弧与光束共同作用，熔池下部流动为深熔池小孔焊特征。　　 对不同焊接参数下温度场和速度场分布进行了计算，焊缝几何尺寸的模拟结果与试验结果能够比较好的吻合。