由于先进高效的焊接技术在国内推广不足,我国汽车制造领域的相关焊接技术受到了极大地限制。目前,高效焊接技术主要应用在中厚板对接和重叠结构的连接中,在薄板角结构中的应用非常有限。激光-MIG复合焊技术是将激光焊和MIG焊两种焊接技术组合形成的一种高效的焊接技术。该技术用于1.5 mm厚的车用spcc钢板焊接时,不仅焊接效率高,而且缺陷少,能够改善焊接接头的微观组织与力学性能。在此基础上,本文通过模拟软件Fluent对1.5 mm厚薄板角结构spcc(steel plate cold common)钢板激光-MIG复合焊过程中的温度场分布和熔池熔体流动特征进行了数值模拟。同时,进行了复合焊接实验研究,从焊接工艺参数的角度研究了薄板角结构激光-MIG复合焊的焊缝成型规律,并分析了焊接接头的微观组织与力学性能。模拟分析了薄板角结构spcc钢板在激光-MIG复合焊过程中熔池温度场和流场的分布规律。沿熔池深度方向,离熔池上表面距离越远,温度越低,温度梯度最大值出现在熔池边缘,并且在熔池冷却阶段会出现轻微“温度回弹”现象。在Marangoni流影响下,熔体从熔池中心流向熔池边缘,且熔池内熔体最大流速出现在熔池边缘。通过比较计算和实验分别得到的横截面熔池形状,发现数值模拟结果与实验结果能够较好地吻合,说明由双椭球热源和旋转高斯热源组合的新热源模型用于模拟激光-MIG复合焊具有较高的准确性。研究并探讨了坡口角度(θ)、激光功率(P)和焊接速度(V)三种工艺参数对焊接温度场和熔池流场的影响,结果表明,随着坡口角度和激光功率的增加,熔池的瞬时温度和流速都呈增大的趋势;而随着焊接速度的增加,熔池的瞬时温度和流速都呈减小的趋势。对比发现激光功率和焊接速度对焊缝熔池温度场和流场的影响要比坡口角度对其影响大。实验结果表明,焊接接头可分为焊缝区、热影响区和基体三部分。焊缝区主要由粒状贝氏体和板条状马氏体组成,热影响区主要由不规则铁素体和少量残余奥氏体组成,并且在焊缝微观组织晶体内发现了大量位错结构。激光功率越大,焊缝晶粒组织越细,显微硬度越高;焊接速度越大,晶粒尺寸越大,显微硬度越低;坡口角度的大小只对熔池几何形状有影响,而对焊缝微观组织无明显影响。当焊接参数:P=2.0 kW、V=20 mm/s、θ=45o(焊接电流I为105 A)时,能够获得质量良好的角焊接头。在垂直焊缝的路径上,随着离焊缝中心距离的逐渐增加,残余应力由拉应力向压应力转变。纵向残余应力在距离焊缝中心约20 mm处的位置转变为压应力;而横向残余应力在距离焊缝中心约18 mm处转变为压应力,同时随着坡口角度增大,残余应力越大。