激(ji)(ji)(ji)光(guang)電弧復合焊有時也稱電弧輔助激(ji)(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)技(ji)術(shu)，其主(zhu)要(yao)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)有效(xiao)利用(yong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)和(he)電弧的(de)(de)(de)(de)熱源(yuan)，充(chong)分發揮兩種熱源(yuan)各自(zi)優勢，取長補短，以較小的(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)功率獲(huo)得(de)較大(da)的(de)(de)(de)(de)熔深，穩定焊接(jie)過程，提(ti)高焊接(jie)效(xiao)率，降低激(ji)(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)的(de)(de)(de)(de)裝配精度和(he)應用(yong)成本。
采用激(ji)光(guang)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)進行(xing)焊接(jie)(jie)的(de)方(fang)(fang)(fang)式有兩(liang)(liang)種方(fang)(fang)(fang)式：一(yi)種是激(ji)光(guang)與(yu)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)沿(yan)焊接(jie)(jie)方(fang)(fang)(fang)向前后(hou)串行(xing)排列，且兩(liang)(liang)者相距(ju)較大(da)，作(zuo)(zuo)為兩(liang)(liang)個(ge)獨立的(de)熱(re)源(yuan)作(zuo)(zuo)用于焊件(jian)，主要利用電(dian)(dian)(dian)弧(hu)熱(re)源(yuan)對(dui)焊縫進行(xing)預熱(re)或后(hou)熱(re)，以提高(gao)材料(liao)對(dui)激(ji)光(guang)的(de)吸收率，改善焊縫組(zu)織和(he)(he)性能；另(ling)一(yi)種是激(ji)光(guang)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)共同作(zuo)(zuo)用于同一(yi)個(ge)熔池，焊接(jie)(jie)過程中(zhong)激(ji)光(guang)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)之間(jian)存(cun)在(zai)相互作(zuo)(zuo)用和(he)(he)能量的(de)耦合(he)，也(ye)就是我們常(chang)說的(de)激(ji)光(guang)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)復(fu)合(he)焊接(jie)(jie)。
激光電弧復(fu)合(he)(he)焊接又(you)分同軸(zhou)復(fu)合(he)(he)和(he)旁軸(zhou)復(fu)合(he)(he)，如圖3-55所(suo)示(shi)。
1. 同(tong)軸(zhou)復合(he)是(shi)激(ji)光(guang)(guang)束(shu)與電(dian)(dian)(dian)弧(hu)同(tong)軸(zhou)作用(yong)在焊(han)(han)件(jian)的(de)同(tong)一(yi)位置(zhi)，即激(ji)光(guang)(guang)穿過電(dian)(dian)(dian)弧(hu)中(zhong)心或(huo)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)穿過對稱布置(zhi)的(de)環狀光(guang)(guang)束(shu)或(huo)多束(shu)幾(ji)何(he)中(zhong)心到達(da)焊(han)(han)件(jian)表面(mian)。激(ji)光(guang)(guang)-TIG電(dian)(dian)(dian)弧(hu)復合(he)是(shi)較為簡單的(de)一(yi)種同(tong)軸(zhou)復合(he)焊(han)(han)接(jie)方(fang)式，焊(han)(han)接(jie)時，激(ji)光(guang)(guang)在熔(rong)池中(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)小孔對電(dian)(dian)(dian)弧(hu)具(ju)有吸引和(he)壓縮(suo)作用(yong)，增強了(le)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)的(de)電(dian)(dian)(dian)流密度(du)和(he)穩定(ding)性；即使在高(gao)速(su)焊(han)(han)接(jie)條(tiao)件(jian)下，仍可保證電(dian)(dian)(dian)弧(hu)穩定(ding)，焊(han)(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)良好，氣孔、咬邊等缺陷大(da)大(da)減少。它的(de)焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)一(yi)般是(shi)激(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)的(de)2倍以上(shang)，更遠遠大(da)于(yu)TIG焊(han)(han)。這種復合(he)焊(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)主要(yao)(yao)用(yong)于(yu)薄(bo)板或(huo)薄(bo)壁(bi)不銹鋼(gang)管的(de)焊(han)(han)接(jie)，焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)高(gao)達(da)15m／min，焊(han)(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)明(ming)顯改善，且降低(di)了(le)對坡(po)口加工精度(du)的(de)要(yao)(yao)求。
2. 旁(pang)軸(zhou)(zhou)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)是激(ji)(ji)光(guang)(guang)束和電(dian)(dian)弧(hu)呈一定角度地作用(yong)(yong)在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件的(de)同一位(wei)置，激(ji)(ji)光(guang)(guang)束與(yu)電(dian)(dian)弧(hu)呈不(bu)對稱的(de)幾何(he)關系(xi)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)可(ke)以(yi)(yi)在電(dian)(dian)弧(hu)前(qian)方(fang)引入，也可(ke)以(yi)(yi)要電(dian)(dian)弧(hu)后方(fang)引入。旁(pang)軸(zhou)(zhou)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)容易實現，可(ke)以(yi)(yi)采用(yong)(yong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)束與(yu)TIG電(dian)(dian)弧(hu)、MAG/MIG電(dian)(dian)弧(hu)或(huo)等離子(zi)弧(hu)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)是目前(qian)應(ying)用(yong)(yong)最廣泛的(de)一種復(fu)(fu)合(he)(he)(he)熱(re)源焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)式，由于MIG具有送絲和熔滴(di)過(guo)渡，一般采用(yong)(yong)旁(pang)軸(zhou)(zhou)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)方(fang)式，激(ji)(ji)光(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)不(bu)但(dan)可(ke)增大(da)熔深(shen)，改(gai)善焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)適(shi)應(ying)性(xing)，還可(ke)通過(guo)填充焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲改(gai)善焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)組織和性(xing)能。采用(yong)(yong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度比(bi)單(dan)激(ji)(ji)光(guang)(guang)或(huo)單(dan)MIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時提高約1/3，而輸入能量減(jian)少了1/4，更體現出復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)高效和節能優(you)勢。激(ji)(ji)光(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)比(bi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)-TIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)板厚更大(da)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)適(shi)應(ying)性(xing)更強(qiang)。
旁軸復合(he)焊(han)接根據焊(han)接位置(zhi)(zhi)（即(ji)兩(liang)熱(re)源(yuan)的相對位置(zhi)(zhi)）的不同，又分為激光(guang)(guang)前(qian)置(zhi)(zhi)（電(dian)弧(hu)在(zai)激光(guang)(guang)之后(hou)(hou)）和(he)激光(guang)(guang)后(hou)(hou)置(zhi)(zhi)（電(dian)弧(hu)在(zai)激光(guang)(guang)之前(qian)）兩(liang)種(zhong)形式，其焊(han)接原理示意圖如圖3-56所(suo)示。兩(liang)熱(re)源(yuan)前(qian)后(hou)(hou)位置(zhi)(zhi)的不同對焊(han)縫形貌、成形影(ying)響較大。
用激(ji)光-MAG復合焊(han)(han)進(jin)行(xing)試驗時(shi)，在完全相同(tong)的焊(han)(han)接參數下，互(hu)換(huan)兩熱(re)源(yuan)前后位置，從圖(tu)3-57和圖(tu)3-58中可(ke)以看出(chu)焊(han)(han)縫(feng)形(xing)貌截然(ran)不同(tong)，激(ji)光后置焊(han)(han)縫(feng)，兩熱(re)源(yuan)都達(da)到了(le)有(you)效耦合，焊(han)(han)縫(feng)表面圓潤飽滿，基本沒有(you)飛(fei)濺；激(ji)光前置焊(han)(han)縫(feng)，焊(han)(han)縫(feng)寬窄不一且伴有(you)大顆粒飛(fei)濺，電弧不能穩定燃燒，兩種熱(re)源(yuan)耦合較差。從上述圖(tu)中還可(ke)以知道，當熱(re)源(yuan)間距為6mm時(shi)，兩者焊(han)(han)縫(feng)形(xing)貌都處于最佳(jia)狀態。
圖(tu)3-59表示了(le)熱(re)源(yuan)間距(ju)與熔(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)關(guan)系(xi)，從圖(tu)中除(chu)了(le)熱(re)源(yuan)間距(ju)＝2mm外，激光(guang)(guang)前(qian)置時的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫熔(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)均比激光(guang)(guang)后(hou)置時較寬(kuan)(kuan)(kuan)。這是因為激光(guang)(guang)前(qian)置時沒有(you)電(dian)弧預熱(re)母(mu)材(cai)，使焊(han)接金屬(shu)(shu)(shu)首(shou)先(xian)對(dui)(dui)(dui)激光(guang)(guang)是反射作(zuo)用(yong)(yong)，待金屬(shu)(shu)(shu)表面(mian)(mian)微熔(rong)后(hou)，對(dui)(dui)(dui)激光(guang)(guang)能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收才變得(de)明(ming)顯，不能(neng)(neng)形(xing)成激光(guang)(guang)小孔(kong)效(xiao)應，激光(guang)(guang)致(zhi)等離子體減少。因此，對(dui)(dui)(dui)電(dian)弧的(de)(de)(de)(de)引導(dao)、壓縮作(zuo)用(yong)(yong)減弱，弧柱(zhu)在金屬(shu)(shu)(shu)表面(mian)(mian)作(zuo)用(yong)(yong)面(mian)(mian)積增加，導(dao)致(zhi)激光(guang)(guang)前(qian)置施焊(han)時的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫熔(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)較寬(kuan)(kuan)(kuan)、熔(rong)深(shen)較淺、余(yu)高小還有(you)不同程度的(de)(de)(de)(de)咬邊缺陷。激光(guang)(guang)后(hou)置施焊(han)時，電(dian)弧首(shou)先(xian)對(dui)(dui)(dui)焊(han)接作(zuo)用(yong)(yong)點進行預熱(re)，金屬(shu)(shu)(shu)對(dui)(dui)(dui)激光(guang)(guang)能(neng)(neng)量(liang)吸(xi)(xi)收和小孔(kong)效(xiao)應增強，激光(guang)(guang)對(dui)(dui)(dui)電(dian)弧的(de)(de)(de)(de)引導(dao)和壓縮作(zuo)用(yong)(yong)增強，而(er)且MAG焊(han)縫處于前(qian)傾焊(han)接方位，電(dian)弧力后(hou)排熔(rong)池金屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)也增大，熔(rong)滴著陸點與激光(guang)(guang)在焊(han)接金屬(shu)(shu)(shu)上的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)點距(ju)離縮短(duan)，提高了(le)能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)利用(yong)(yong)率(lv)，因此焊(han)縫熔(rong)深(shen)要(yao)深(shen)些，熔(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)相應要(yao)窄些。
圖3-60表示出熱源間距與熔(rong)深的關(guan)系：從圖中可知，激(ji)光(guang)后(hou)置(zhi)(zhi)時(shi)，熔(rong)深隨著熱源間距的增(zeng)大(da)(da)而增(zeng)熔(rong)，最(zui)小(xiao)熔(rong)深為2.9mm；激(ji)光(guang)前置(zhi)(zhi)時(shi)的熔(rong)深變(bian)化恰恰與激(ji)光(guang)后(hou)置(zhi)(zhi)相反(fan)，它的最(zui)小(xiao)熔(rong)深為1.2mm，最(zui)大(da)(da)熔(rong)深也只有(you)3.9mm，充分說明了激(ji)光(guang)與電弧空間位置(zhi)(zhi)不同(tong)，焊接(jie)效果有(you)較大(da)(da)差異。
在激光(guang)-電(dian)(dian)弧復合焊接(jie)中，應選擇(ze)激光(guang)后置的方式，電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)流(liu)(liu)小(xiao)時熱源(yuan)間距應選2～3mm之(zhi)間；電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)流(liu)(liu)較大(da)時熱源(yuan)間距要選5～6mm之(zhi)間。
3. 有資料介紹，用(yong)脈(mo)(mo)沖Nd：YAG 激(ji)光／TIG 電(dian)弧復合熱源在304不銹鋼板（板厚3mm，試板尺寸100mm×150mm）上進行堆焊(han)試驗。來(lai)了解脈(mo)(mo)沖Nd：YAG激(ji)光/TIG電(dian)弧復合熱源堆焊(han)過(guo)程中激(ji)光功率(lv)、激(ji)光束離(li)焦量和焊(han)接(jie)速度對焊(han)縫(feng)形貌、熔深和熔寬的影響。
焊接設備采(cai)用(yong)JHM-1GXY-400X型脈(mo)沖Nd YAG 激光器(qi)和TIG WP300焊機。JHM-1GXY-400X型激光器(qi)最(zui)大輸出功率500W，經焦(jiao)距70mm的(de)透鏡聚焦(jiao)后可獲得直徑0.2mm的(de)焦(jiao)斑。TIG WP300焊機最(zui)大電(dian)流(liu)300A。采(cai)用(yong)旁軸復(fu)合的(de)激光后置(zhi)式進行(xing)堆焊。堆焊過程中(zhong)采(cai)用(yong)氬氣對激光頭、TIG焊槍及(ji)工件高溫區域進行(xing)保護。
試驗參數均(jun)為：TIG電流(liu)I，＝190A，TIG電壓U1＝11～12V，泵(beng)浦燈(deng)電流(liu)IL＝190A，激(ji)光(guang)束離焦量e＝-1mm，激(ji)光(guang)脈(mo)沖頻率(lv)f＝15Hz，脈(mo)寬b＝2.5ms，熱(re)源間距d＝0.5mm，焊接(jie)速度u＝25cm/min（此組參數下(xia)激(ji)光(guang)功(gong)率(lv)為350W）。
試驗結果與分析(xi)：
1. 三種焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)形貌、熔(rong)(rong)深(shen)(shen)和熔(rong)(rong)寬的(de)比較。單(dan)一(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)、單(dan)一(yi)激光焊(han)(han)(han)(han)(han)和激光／TIG復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)三種情況下得(de)到(dao)(dao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)形貌如圖(tu)(tu)3-61所示：單(dan)一(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)得(de)到(dao)(dao)典型熱導焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)深(shen)(shen)寬比很小(xiao)；激光焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬很小(xiao)，熔(rong)(rong)深(shen)(shen)很大，深(shen)(shen)寬比約為TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)12倍；復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)寬 圖(tu)(tu)3-61 不同(tong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱源(yuan)得(de)到(dao)(dao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)形貌度和焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)(shen)都明顯增大，形成了(le)“釘頭”形的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)形貌。三者的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)面(mian)積(ji)分別為0.6m㎡、1.1m㎡和2.4m㎡，復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)面(mian)積(ji)比兩種熱源(yuan)單(dan)一(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)得(de)到(dao)(dao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)面(mian)積(ji)之和還要(yao)大0.7m㎡左右，可見兩種熱源(yuan)復(fu)合后(hou)產生了(le)“1＋1＞2”的(de)效應(ying)。
2. 激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率對復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)焊(han)縫(feng)(feng)形(xing)貌(mao)、熔(rong)深(shen)和(he)熔(rong)寬的(de)(de)影(ying)響。在其他工(gong)藝參數(shu)不變的(de)(de)條件下改變激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率（P2）為(wei)(wei)70W、210W和(he)350W進行復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)焊(han)接，這(zhe)(zhe)三種(zhong)情況(kuang)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)橫截面(mian)面(mian)積(ji)依次(ci)(ci)為(wei)(wei)1.07m㎡、1.68m㎡和(he)2.34m㎡，復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)熱(re)(re)源的(de)(de)功(gong)(gong)率分別為(wei)(wei)520W、660W和(he)800W。這(zhe)(zhe)三種(zhong)情況(kuang)下單(dan)位熱(re)(re)源功(gong)(gong)率形(xing)成的(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)橫截面(mian)面(mian)積(ji)依次(ci)(ci)為(wei)(wei)2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)2.96m㎡/kW，從(cong)圖(tu)3-62可(ke)見。表明隨(sui)著(zhu)激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)熱(re)(re)源的(de)(de)熱(re)(re)功(gong)(gong)率也增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，這(zhe)(zhe)是(shi)因為(wei)(wei)激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)時小(xiao)孔效應更加(jia)顯著(zhu)，而且(qie)激(ji)光(guang)對TIG電(dian)弧(hu)(hu)的(de)(de)穩弧(hu)(hu)和(he)壓縮(suo)作用會增(zeng)(zeng)(zeng)強，從(cong)而使電(dian)弧(hu)(hu)能量密度增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)。同時從(cong)圖(tu)3-63中可(ke)以看到，當激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率從(cong)70W增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)到350W時熔(rong)深(shen)的(de)(de)變化很顯著(zhu)，從(cong)約0.9mm增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)到約2.0mm，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)了(le)約110％，而熔(rong)寬的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)幅相對小(xiao)些，只(zhi)有(you)20％。總之，激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)時，復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)焊(han)焊(han)縫(feng)(feng)深(shen)和(he)熔(rong)寬均增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)焊(han)焊(han)縫(feng)(feng)橫截面(mian)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)熱(re)(re)源熱(re)(re)效率也增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)。
3. 激光(guang)(guang)束(shu)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)對復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)形(xing)貌(mao)、熔(rong)深(shen)和熔(rong)寬的(de)影(ying)(ying)響(xiang)在離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)分別為5、2、-1和-3四種(zhong)情況(kuang)下(xia)進行(xing)堆焊(han)(han)試驗，從圖3-64中可以看(kan)出，離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)對焊(han)(han)縫(feng)橫截面形(xing)貌(mao)有非常(chang)顯著的(de)影(ying)(ying)響(xiang)：在離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)e＝5mm時(shi)，由于工(gong)件表(biao)面激光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑直徑過(guo)圖3-64 離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)對復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)橫截面形(xing)貌(mao)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)大，能量(liang)(liang)(liang)密(mi)度較低不足產(chan)生小孔效應，此(ci)時(shi)的(de)焊(han)(han)接模式為熱傳導焊(han)(han)接；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)e＝2mm時(shi)，工(gong)件表(biao)面光(guang)(guang)斑直徑減小，功率密(mi)度有所增大，因此(ci)形(xing)成了錐狀(zhuang)的(de)焊(han)(han)縫(feng)橫截面形(xing)貌(mao)；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)e＝-1mm時(shi)得到的(de)熔(rong)深(shen)最大；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)e＝-3mm時(shi)也形(xing)成了典型的(de)釘頭(tou)焊(han)(han)縫(feng)，其焊(han)(han)縫(feng)熔(rong)深(shen)和離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)為e＝-1mm時(shi)相比有所減少。
激光離(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)對復(fu)(fu)合焊(han)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)深和熔(rong)(rong)寬(kuan)尺寸(cun)的影響如圖(tu)3-65所示，離(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)從(cong)(cong)-3mm增(zeng)加到(dao)(dao)(dao)5mm的過程中(zhong)，焊(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)深先增(zeng)大(da)，在(zai)離(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)為-1mm時達到(dao)(dao)(dao)最(zui)大(da)，然后(hou)隨著離(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)的進一(yi)步增(zeng)大(da)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)深開始減小；焊(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)隨離(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)的變化趨勢與熔(rong)(rong)深相同，隨著離(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)從(cong)(cong)-3mm增(zeng)大(da)到(dao)(dao)(dao)5mm，焊(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)也在(zai)離(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)為-1mm時增(zeng)加到(dao)(dao)(dao)最(zui)大(da)，然后(hou)隨著離(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)的進一(yi)步增(zeng)大(da)而(er)減少，從(cong)(cong)圖(tu)3-65還可以看到(dao)(dao)(dao)，離(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)變化會導致復(fu)(fu)合焊(han)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)深發生較(jiao)大(da)幅(fu)度變化，而(er)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)的變化幅(fu)度則相對較(jiao)小。
在圖3-64四種情(qing)況(kuang)下焊縫橫(heng)截面面積測量結果依次為(wei)0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和(he)1.66m㎡。即隨(sui)著(zhu)離焦(jiao)(jiao)量從-3mm增(zeng)(zeng)大(da)到(dao)5mm，復合(he)熱源(yuan)熱效(xiao)率先增(zeng)(zeng)大(da)，離焦(jiao)(jiao)量為(wei)-1mm時達到(dao)最大(da)，然后(hou)隨(sui)著(zhu)離焦(jiao)(jiao)量的進一步增(zeng)(zeng)大(da)而減小。
4. 焊(han)(han)(han)(han)接速度(du)對復合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)形(xing)貌(mao)、熔(rong)(rong)深(shen)和(he)熔(rong)(rong)寬的(de)(de)影響(xiang)。在其他工藝參(can)數保持不變(bian)(bian)，焊(han)(han)(han)(han)接速度(du)分(fen)別為35cm／min、25cm／min和(he)15cm／min的(de)(de)條件(jian)下分(fen)別進行焊(han)(han)(han)(han)接試驗，對焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)形(xing)貌(mao)、熔(rong)(rong)深(shen)和(he)熔(rong)(rong)寬進行測量(liang)：圖(tu)(tu)3-66中可以看出，隨著焊(han)(han)(han)(han)接速度(du)的(de)(de)減小，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和(he)熔(rong)(rong)寬都明顯增(zeng)大，當焊(han)(han)(han)(han)接速度(du)為15cm／min時，試板幾乎熔(rong)(rong)穿；圖(tu)(tu)3-67所示為焊(han)(han)(han)(han)接速度(du)對復合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和(he)熔(rong)(rong)寬的(de)(de)影響(xiang)，焊(han)(han)(han)(han)接速度(du)從15cm／min增(zeng)大到35cm／min時，復合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)變(bian)(bian)化較(jiao)大，而(er)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬的(de)(de)變(bian)(bian)化則相對較(jiao)小。
圖3-67中三種情況下焊縫截面面積依次為1.88m㎡、2.37m㎡和3.45m㎡。除了焊接速度外，三種情況下的其他工藝參數相同，為了消除熱輸入變化對焊縫橫截面面積的影響，計算了這三種情況下復合焊縫橫截面面積與焊接速度的乘積，結果依次為658mm3/min、592.5mm3/min 和517.5mm3/min，即截面面積與焊接速度的乘積是隨復合熱源焊接速度減少而降低，可見隨著焊接速度的減小，雖然復合焊焊縫橫截面積是不斷增大，但是復合熱源的熱效率是不斷減少的。
總之(zhi)，焊(han)接(jie)速度減(jian)小(xiao)時，復(fu)合焊(han)縫(feng)熔深(shen)、熔寬(kuan)和焊(han)縫(feng)橫截面面積都(dou)增大。
復(fu)合焊接的主要優(you)點如下：
1. 焊(han)接(jie)能量集中，焊(han)接(jie)速度(du)快，熔深大，比(bi)單純激光焊(han)或(huo)電弧焊(han)都好。
2. 電(dian)(dian)弧過(guo)程穩(wen)定(ding)，既使在小電(dian)(dian)流條件下施焊，也能穩(wen)定(ding)地(di)焊接(jie)。
3. 對(dui)接頭間隙不(bu)敏感，比激光焊好得(de)多。
4. 可以通過焊(han)(han)絲來(lai)改善焊(han)(han)縫的性能，比激光焊(han)(han)優(you)越。
5. 焊(han)(han)縫成形美觀(guan)、單位熱(re)輸入低(di)，焊(han)(han)接變形小，焊(han)(han)后(hou)矯正量(liang)小與激光焊(han)(han)相當。
6. 復(fu)合焊接(jie)是一(yi)種(zhong)高效率低成本優質焊縫的焊接(jie)工藝(yi)。
激光-電弧復(fu)合焊的種(zhong)類(lei)比較多，可以根據產品的類(lei)別、材質和厚度(du)進(jin)行選(xuan)用。其種(zhong)類(lei)有：
1. 百瓦級(ji)激光能量(liang)＋電弧(hu)復(fu)合(he)
熱源顯示為電(dian)弧的特性，激(ji)光(guang)功率能量(liang)比(bi)較小（W≤500），激(ji)光(guang)主要起穩弧和壓縮電(dian)弧、提高電(dian)弧能量(liang)利用率的作用，多用于(yu)激(ji)光(guang)＋鎢極氣(qi)體保護(hu)電(dian)弧的復合焊接，比(bi)較適合對薄板(ban)的焊接。
2. 千瓦級激(ji)光能量＋電弧(hu)復合(he)
熱(re)源兼有激(ji)光(guang)和(he)(he)電弧特性，能夠充分利(li)用(yong)二者的優點(dian)，多用(yong)于(yu)激(ji)光(guang)＋MIG／MAG電弧的復合(he)(he)焊(han)。適用(yong)于(yu)鋁合(he)(he)金、鎂合(he)(he)金、碳鋼(gang)、不銹鋼(gang)、低合(he)(he)金高(gao)強鋼(gang)和(he)(he)超高(gao)強鋼(gang)等材料的焊(han)接(jie)。
3. 萬瓦(wa)級(ji)激光能量(liang)＋電弧復合
熱源顯示激光的特點，具有較大的焊縫熔寬比，大多采用大功率CO2激光與MAG焊的復合。它難于實現全位置焊接，主要用于船板等大厚度的焊接，設備投資較大。
激(ji)光-電弧復合(he)焊接工藝是一種具有遠大前(qian)途的工藝方法，已在造(zao)船、汽車(che)等(deng)領域大厚(hou)度高(gao)強(qiang)度鋼(gang)板的焊接中得到成功的應用。例(li)如，用焊接熱軋(ya)高(gao)強(qiang)鋼(gang)，熔深(shen)可(ke)達(da)(da)15mm，而變(bian)形量僅為(wei)普(pu)通焊接的1／10；焊接板厚(hou)為(wei)6mm的T型接頭，焊接速度可(ke)達(da)(da)3m／min，達(da)(da)到了焊接速度快(kuai)、變(bian)形小、質量高(gao)和間隙敏感(gan)性低的要(yao)求(qiu)。
