在现代制造领域，激光－等离子弧复合焊（LB-PAW）技术是一种重要的连接工艺，尤其在高速焊接、对间隙的适应性要求不高的场景中有着广泛的应用。LB-PAW技术融合了激光焊和等离子弧焊两种焊接方法的优点，具有焊接速度快、热输入量少、工件变形小等特点。然而，如何优化焊接工艺参数，特别是热源次序（即激光和等离子弧的先后顺序），以获得更加优质的焊缝表面成形，是当前研究的热点。
等离子弧焊接是利用高温等离子体流来加热材料，其特点是穿透能力强，适合深焊和窄间隙焊接。而激光焊接则以其高能量密度、小热影响区和焊接速度快的优势在材料加工领域得到广泛应用。这两种热源复合时，他们的相互作用可能会对焊缝的质量产生重要影响。
本文中，常保华和李志宁进行了详细的试验研究，探讨了单一激光焊与不同热源次序复合焊接条件下铝锂合金焊缝成形情况。实验结果表明，当复合焊接时等离子弧前置，焊缝表面会出现较深的凹坑和粗糙的纹理，成形效果较差；而当等离子弧后置时，焊缝表面则平整，成形质量良好。基于这些观察，研究者建议在对铝锂合金进行复合焊接时，采用“激光在前，等离子弧在后”的热源次序。
文中还提到了复合焊接系统的组成，包括激光器、等离子弧焊机、光束质量分析仪以及它们之间的几何关系。所使用的激光器为GSILumonics公司的AM356型Nd:YAG激光器，而等离子弧焊机则为ULTIMA150PAW型号，其最大输出电流为150A。
此外，研究还涉及了焊接材料和工艺参数，如激光功率、离焦量、等离子弧维弧电流、等离子弧焊接电流和电压等。实验采用的焊接母材为3mm厚的1420铝锂合金板，焊接过程中需要对试件表面进行预处理，以去除油污和氧化层。为防止空气侵蚀焊缝，焊接区域需要使用氩气保护。
在讨论部分，研究者引用了对LB-PAW熔池流动特性的研究，提到熔池中存在五个流体环路，其中环路1、2是由上表面张力驱动的，环路3、4是由下表面张力驱动的，而环路5则是由电磁力驱动的。这些流动特性在不同热源次序的焊接过程中影响着焊缝的成形质量。
通过本文的试验研究，我们可以得出结论，热源次序对于激光等离子弧复合焊缝表面成形具有显著影响。当激光作为首道热源时，其在焊缝成形中起到决定性的作用，能有效避免由于等离子弧带来的不利影响，提升焊缝的整体质量。这一发现对于实际应用中激光－等离子弧复合焊接技术的参数优化具有重要的指导意义。
