摘要
激光—MIG复合焊接在造船业中越来越多地应用于中等厚度钢板的焊接，但装配过程中产生的间隙和错边往往会降低焊缝质量。本研究建立了三维瞬态数值模型，模拟10CrNiCu钢在不同间隙和错边条件下全熔透激光—MIG复合焊接的熔池动力学行为。该模型综合考虑了热传导、流体流动、匙孔行为以及熔滴过渡等耦合过程，并通过实验焊缝成形进行验证。仿真结果表明：间隙增大导致热量分布范围变宽、匙孔深度减小，以及填充金属的桥接能力降低；错边量增大则加剧阶梯效应，促进液态金属在重力作用下的向下流动，并增加匙孔不稳定性和气孔缺陷风险。研究进一步评估了焊接工艺对装配偏差的适应能力。随着焊接电流增大，间隙公差从1.61 mm略微提高至1.65 mm，而错边公差则由于气孔缺陷的提前出现而从3.00 mm显著降低至1.82 mm。这些发现为优化焊接参数以适应海洋钢结构制造中实际的装配偏差提供了定量指导。
