1、TOP-TIG焊是法国液化焊接集团的专利技术，如图1-1所示，其核心特点是与送丝嘴为一体集成设计的焊枪。法国液化焊接集团通过大量实验，得出TOP-TIG焊接工艺适合3毫米厚度以下薄板件的焊接，适用于焊接不锈钢、碳钢、镀锌板等，并给出了这些金属的对接、搭接、角接、T6接等典型工艺的工艺参数。该工艺结合了TIG焊的质量和MIG焊的生产效率，具有无飞溅、焊接生产效率高、焊缝外观好、焊枪可达性好、机械手编程简单、方案灵活、价格合理等优点。TOP-TIG焊可满足绝大部分工业应用，焊接的质量很高，可以应用在很多行业，如汽车、化工和食品等行业[5]。

日本结合技术研究所（JWRI）研究表明，TOP-TIG焊的送丝位置与传统TIG焊不同，根据送丝速度的不同，焊丝熔化后有连续接触过渡和滴状过渡两种不同的熔滴过渡形式。同时，日本结合技术研究所研究了不同熔滴过渡下熔池表面的震荡情况，结论是连续接触过渡方式可获得良好的焊缝成形，并可最大限度地减少熔池的震荡[6]。

在国内从事TOP-TIG焊研究的有哈尔滨工业大学、上海交通大学等高校和研究所。沈鸿源、陈华斌[7]对汽轮机叶片专用410不锈钢弧形板磨损修复采用了TOP-TIG焊试验方法。通过实验得到最佳的堆焊工艺参数，并通过金相观察、硬度测量等方法对焊缝的组织和性能进行分析，得出焊缝组织是典型的凝固态组织，堆焊形成的焊缝中会形成上贝氏体、下贝氏体，而最后一道焊缝中以板条马氏体为主。

李凯、何广忠[8]等以TOP-TIG焊在高速列车天线梁产品的生产中的应用为研究目标，进行了实验和评定。得出的结论是，高速列车天线梁制造中对接工序的效率提高近2.5倍，能够满足天线梁高效自动化焊接的需求。

雷正龙等人发明激光-TOP-TIG复合焊接[9]和InFocus-TOP-TIG双电弧复合焊接[10]方法，并申请了专利。激光-TOP-TIG复合焊接方法可以简化操作程序，提高效率，保证焊接精度和稳定性，提高焊缝质量。InFocus-TOP-TIG双电弧复合焊接方法减少了定位变量，提高定位精度和稳定性，提高了焊缝质量。

2、熔滴过渡研究现状

随着计算机处理能力的提升以及各种商业CFD软件的兴起，熔滴过渡的数值研究有了巨大的突破。目前对于熔滴过渡的理论研究主要分为宏观以及微观两个方面，液态金属的力学、能量和热传递属于宏观研究范畴，微观研究则是从液态金属中质点运动、流场分布的角度进行分析[11]。

AméricoScotti[12]根据熔滴受力的不同将熔滴过渡方式分为接触过渡与自由过渡两大类。接触过渡又分为短路过渡、搭桥过渡，其主要是受表面张力的影响。自由过渡则有：滴状过渡、排斥式滴状过渡、喷射过渡、射滴过渡以及射流过渡等，其主要是受重力以及电磁力的综合作用。

ChoiJH等[13]建立了熔滴短路过渡的数值模型（如图1-2所示），并修正了焊丝方程。此方程定量地描述了GMAW焊接过程中各参数之间关系，实现了焊接过程中的数值短路过渡过程的模拟。

ChoiSK等[14]利用自由表面追踪方法模拟GMAW熔滴短路过渡，研究了电流波形参数对熔滴过渡的影响，通过提出了一些选择焊接参数的有效建议达到减少焊接飞溅的目的。

GuoXu等[15]通过首次通过马格兰尼对流和能量方程对GMAW焊熔滴短路过渡的短路时间进行了分析。模拟结果显示，马格兰尼力以及电磁力对GMAW焊短路过渡有显著影响。

目前，被广大专家学者所接受的熔滴过渡理论主要有：静力平衡理论、质量弹簧理论、收缩不平衡理论以及流体动力学理论。

(1)静力学平衡理论