激光(guang)電(dian)弧復(fu)合焊(han)有(you)時也(ye)稱(cheng)電(dian)弧輔(fu)助(zhu)激光(guang)焊(han)接(jie)技術(shu)，其主要目的(de)是有(you)效(xiao)利(li)用激光(guang)和電(dian)弧的(de)熱源(yuan)，充分發揮兩(liang)種熱源(yuan)各自優(you)勢，取長補短，以較小的(de)激光(guang)功率(lv)獲得較大的(de)熔深，穩定焊(han)接(jie)過程，提高焊(han)接(jie)效(xiao)率(lv)，降低激光(guang)焊(han)接(jie)的(de)裝配(pei)精度和應用成(cheng)本(ben)。
采用(yong)(yong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)和(he)(he)電(dian)弧(hu)進行(xing)焊(han)接的方式(shi)有兩種(zhong)方式(shi)：一種(zhong)是(shi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)與電(dian)弧(hu)沿焊(han)接方向前后(hou)串(chuan)行(xing)排列(lie)，且(qie)兩者相距較(jiao)大，作為兩個獨立的熱源作用(yong)(yong)于焊(han)件，主要利用(yong)(yong)電(dian)弧(hu)熱源對焊(han)縫進行(xing)預熱或后(hou)熱，以提(ti)高(gao)材料對激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)的吸收(shou)率，改善焊(han)縫組織和(he)(he)性(xing)能；另一種(zhong)是(shi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)和(he)(he)電(dian)弧(hu)共同作用(yong)(yong)于同一個熔池，焊(han)接過程中激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)和(he)(he)電(dian)弧(hu)之(zhi)間存在相互作用(yong)(yong)和(he)(he)能量的耦合，也就是(shi)我們常說的激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)電(dian)弧(hu)復(fu)合焊(han)接。
激(ji)光(guang)電(dian)弧復(fu)合焊接又分同軸(zhou)復(fu)合和旁軸(zhou)復(fu)合，如圖(tu)3-55所(suo)示。
1. 同軸復(fu)(fu)合(he)(he)是(shi)激(ji)(ji)光(guang)束(shu)與電(dian)(dian)弧(hu)(hu)同軸作(zuo)用在焊(han)件的(de)同一位置(zhi)，即(ji)激(ji)(ji)光(guang)穿過電(dian)(dian)弧(hu)(hu)中(zhong)心或(huo)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)穿過對(dui)稱布置(zhi)的(de)環狀光(guang)束(shu)或(huo)多束(shu)幾何中(zhong)心到(dao)達焊(han)件表面。激(ji)(ji)光(guang)-TIG電(dian)(dian)弧(hu)(hu)復(fu)(fu)合(he)(he)是(shi)較為(wei)簡(jian)單(dan)的(de)一種同軸復(fu)(fu)合(he)(he)焊(han)接(jie)方式(shi)，焊(han)接(jie)時，激(ji)(ji)光(guang)在熔池中(zhong)形(xing)成的(de)小孔對(dui)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)具有吸引(yin)和(he)壓縮作(zuo)用，增(zeng)強了電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)電(dian)(dian)流密度(du)和(he)穩定性；即(ji)使在高速焊(han)接(jie)條件下(xia)，仍可保證(zheng)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)穩定，焊(han)縫(feng)成形(xing)良(liang)好(hao)，氣孔、咬(yao)邊等缺陷大(da)(da)大(da)(da)減少。它的(de)焊(han)接(jie)速度(du)一般是(shi)激(ji)(ji)光(guang)焊(han)接(jie)速度(du)的(de)2倍(bei)以上，更遠(yuan)遠(yuan)大(da)(da)于TIG焊(han)。這種復(fu)(fu)合(he)(he)焊(han)接(jie)方法(fa)主要(yao)用于薄板或(huo)薄壁不銹(xiu)鋼管的(de)焊(han)接(jie)，焊(han)接(jie)速度(du)高達15m／min，焊(han)縫(feng)成形(xing)明顯改(gai)善，且降低了對(dui)坡口加工精度(du)的(de)要(yao)求。
2. 旁(pang)軸復(fu)(fu)合(he)(he)(he)是激(ji)光(guang)束(shu)和(he)電(dian)弧呈(cheng)一(yi)定(ding)角(jiao)度地(di)作用(yong)在焊(han)(han)件的(de)同(tong)一(yi)位置，激(ji)光(guang)束(shu)與(yu)電(dian)弧呈(cheng)不(bu)對稱的(de)幾(ji)何關(guan)系。激(ji)光(guang)可(ke)(ke)以在電(dian)弧前(qian)方(fang)引(yin)入，也可(ke)(ke)以要電(dian)弧后方(fang)引(yin)入。旁(pang)軸復(fu)(fu)合(he)(he)(he)容(rong)易(yi)實現(xian)，可(ke)(ke)以采(cai)用(yong)激(ji)光(guang)束(shu)與(yu)TIG電(dian)弧、MAG/MIG電(dian)弧或等離(li)子弧復(fu)(fu)合(he)(he)(he)。激(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)是目前(qian)應(ying)用(yong)最廣(guang)泛的(de)一(yi)種復(fu)(fu)合(he)(he)(he)熱源(yuan)焊(han)(han)接(jie)方(fang)式，由(you)于MIG具有(you)送絲和(he)熔滴過渡，一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)旁(pang)軸復(fu)(fu)合(he)(he)(he)方(fang)式，激(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)不(bu)但可(ke)(ke)增(zeng)大(da)熔深，改(gai)善(shan)焊(han)(han)接(jie)適應(ying)性，還可(ke)(ke)通過填充焊(han)(han)絲改(gai)善(shan)焊(han)(han)縫(feng)組(zu)織和(he)性能。采(cai)用(yong)激(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)時焊(han)(han)接(jie)速度比(bi)(bi)單激(ji)光(guang)或單MIG焊(han)(han)時提高約1/3，而輸入能量減少了1/4，更體現(xian)出復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)的(de)高效和(he)節能優勢。激(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)比(bi)(bi)激(ji)光(guang)-TIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)焊(han)(han)的(de)板(ban)厚更大(da)，焊(han)(han)接(jie)適應(ying)性更強。
旁軸復合焊接(jie)根據焊接(jie)位(wei)(wei)置(zhi)（即(ji)兩(liang)熱(re)源(yuan)的相(xiang)對位(wei)(wei)置(zhi)）的不同，又(you)分為激(ji)光前(qian)置(zhi)（電弧(hu)(hu)在(zai)激(ji)光之后）和激(ji)光后置(zhi)（電弧(hu)(hu)在(zai)激(ji)光之前(qian)）兩(liang)種形式，其(qi)焊接(jie)原理示(shi)意圖如圖3-56所(suo)示(shi)。兩(liang)熱(re)源(yuan)前(qian)后位(wei)(wei)置(zhi)的不同對焊縫形貌(mao)、成形影(ying)響較大(da)。
用激光(guang)(guang)-MAG復合焊(han)(han)進行試驗時，在完全相同(tong)(tong)的(de)焊(han)(han)接參數下(xia)，互(hu)換兩(liang)熱(re)(re)源前(qian)后位置(zhi)，從圖3-57和圖3-58中可以看(kan)出焊(han)(han)縫形貌截然(ran)不(bu)(bu)同(tong)(tong)，激光(guang)(guang)后置(zhi)焊(han)(han)縫，兩(liang)熱(re)(re)源都(dou)達到了有(you)效耦合，焊(han)(han)縫表(biao)面(mian)圓(yuan)潤飽滿，基本沒有(you)飛濺(jian)；激光(guang)(guang)前(qian)置(zhi)焊(han)(han)縫，焊(han)(han)縫寬窄不(bu)(bu)一且(qie)伴有(you)大(da)顆粒飛濺(jian)，電弧不(bu)(bu)能穩定燃(ran)燒，兩(liang)種熱(re)(re)源耦合較差。從上述圖中還可以知(zhi)道，當熱(re)(re)源間距為6mm時，兩(liang)者焊(han)(han)縫形貌都(dou)處于最佳狀態。
圖(tu)3-59表示了(le)熱源間(jian)距(ju)與(yu)熔(rong)寬關系，從圖(tu)中(zhong)除了(le)熱源間(jian)距(ju)＝2mm外，激(ji)光(guang)前(qian)置(zhi)時(shi)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫熔(rong)寬均比激(ji)光(guang)后(hou)置(zhi)時(shi)較(jiao)(jiao)寬。這是因(yin)為(wei)激(ji)光(guang)前(qian)置(zhi)時(shi)沒有電弧預(yu)熱母(mu)材，使焊(han)(han)(han)(han)接(jie)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)首(shou)先(xian)對(dui)激(ji)光(guang)是反射作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，待金(jin)(jin)(jin)屬(shu)表面微熔(rong)后(hou)，對(dui)激(ji)光(guang)能(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)吸收(shou)才變得明顯，不能(neng)形成激(ji)光(guang)小(xiao)孔(kong)效(xiao)應，激(ji)光(guang)致(zhi)等離子體(ti)減少(shao)。因(yin)此，對(dui)電弧的(de)(de)引導(dao)、壓縮作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)減弱，弧柱在(zai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)表面作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)面積增加(jia)，導(dao)致(zhi)激(ji)光(guang)前(qian)置(zhi)施焊(han)(han)(han)(han)時(shi)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫熔(rong)寬較(jiao)(jiao)寬、熔(rong)深較(jiao)(jiao)淺、余(yu)高小(xiao)還有不同(tong)程度(du)的(de)(de)咬邊(bian)缺陷(xian)。激(ji)光(guang)后(hou)置(zhi)施焊(han)(han)(han)(han)時(shi)，電弧首(shou)先(xian)對(dui)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)點(dian)(dian)進行預(yu)熱，金(jin)(jin)(jin)屬(shu)對(dui)激(ji)光(guang)能(neng)量(liang)(liang)吸收(shou)和(he)小(xiao)孔(kong)效(xiao)應增強，激(ji)光(guang)對(dui)電弧的(de)(de)引導(dao)和(he)壓縮作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)增強，而且(qie)MAG焊(han)(han)(han)(han)縫處于前(qian)傾焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方位，電弧力后(hou)排熔(rong)池金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)也增大，熔(rong)滴著陸(lu)點(dian)(dian)與(yu)激(ji)光(guang)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)上(shang)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)點(dian)(dian)距(ju)離縮短，提高了(le)能(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)利用(yong)(yong)率(lv)，因(yin)此焊(han)(han)(han)(han)縫熔(rong)深要深些，熔(rong)寬相(xiang)應要窄些。
圖3-60表示(shi)出熱(re)源(yuan)間(jian)距與(yu)熔(rong)深的關(guan)系(xi)：從圖中可知，激(ji)(ji)光(guang)后置時，熔(rong)深隨著(zhu)熱(re)源(yuan)間(jian)距的增大(da)而增熔(rong)，最(zui)(zui)小熔(rong)深為2.9mm；激(ji)(ji)光(guang)前置時的熔(rong)深變化(hua)恰恰與(yu)激(ji)(ji)光(guang)后置相反，它的最(zui)(zui)小熔(rong)深為1.2mm，最(zui)(zui)大(da)熔(rong)深也只有3.9mm，充(chong)分(fen)說明了激(ji)(ji)光(guang)與(yu)電(dian)弧空間(jian)位置不同，焊接效果有較大(da)差異。
在激光-電(dian)弧復合焊(han)接中(zhong)，應(ying)選(xuan)擇激光后置的方式，電(dian)弧電(dian)流(liu)小時熱(re)源(yuan)間距應(ying)選(xuan)2～3mm之(zhi)(zhi)間；電(dian)弧電(dian)流(liu)較(jiao)大時熱(re)源(yuan)間距要(yao)選(xuan)5～6mm之(zhi)(zhi)間。
3. 有資料介紹(shao)，用(yong)脈(mo)沖(chong)Nd：YAG 激光(guang)／TIG 電(dian)(dian)弧(hu)復合(he)(he)熱源在(zai)304不銹鋼板(ban)（板(ban)厚3mm，試板(ban)尺寸100mm×150mm）上進行(xing)堆焊(han)試驗。來(lai)了解脈(mo)沖(chong)Nd：YAG激光(guang)/TIG電(dian)(dian)弧(hu)復合(he)(he)熱源堆焊(han)過(guo)程中激光(guang)功率、激光(guang)束離(li)焦量和焊(han)接速度對焊(han)縫形(xing)貌、熔深和熔寬(kuan)的影響(xiang)。
焊接(jie)設(she)備采(cai)用JHM-1GXY-400X型脈沖Nd YAG 激(ji)(ji)光(guang)器和TIG WP300焊機。JHM-1GXY-400X型激(ji)(ji)光(guang)器最大輸(shu)出功率500W，經焦(jiao)距70mm的(de)透(tou)鏡聚(ju)焦(jiao)后可獲得直徑0.2mm的(de)焦(jiao)斑。TIG WP300焊機最大電(dian)流300A。采(cai)用旁(pang)軸復合(he)的(de)激(ji)(ji)光(guang)后置式進行堆焊。堆焊過程中采(cai)用氬氣對激(ji)(ji)光(guang)頭(tou)、TIG焊槍及工件高溫區域(yu)進行保護。
試驗參(can)數均為(wei)：TIG電流I，＝190A，TIG電壓U1＝11～12V，泵(beng)浦燈電流IL＝190A，激(ji)光束離焦量e＝-1mm，激(ji)光脈沖頻(pin)率(lv)f＝15Hz，脈寬b＝2.5ms，熱源間距d＝0.5mm，焊接速度u＝25cm/min（此組參(can)數下激(ji)光功(gong)率(lv)為(wei)350W）。
試驗結果與分析(xi)：
1. 三(san)種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)形(xing)貌(mao)、熔(rong)深和(he)(he)(he)熔(rong)寬(kuan)的(de)比(bi)較。單(dan)(dan)一TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)、單(dan)(dan)一激光焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)和(he)(he)(he)激光／TIG復合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)三(san)種情況下得到(dao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)形(xing)貌(mao)如圖3-61所示：單(dan)(dan)一TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)得到(dao)典型熱(re)(re)導焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)深寬(kuan)比(bi)很小(xiao)；激光焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)熔(rong)寬(kuan)很小(xiao)，熔(rong)深很大，深寬(kuan)比(bi)約為TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)12倍；復合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)寬(kuan) 圖3-61 不同(tong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)(re)源得到(dao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)形(xing)貌(mao)度和(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)熔(rong)深都(dou)明顯增大，形(xing)成了“釘頭”形(xing)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)形(xing)貌(mao)。三(san)者的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積(ji)分(fen)別(bie)為0.6m㎡、1.1m㎡和(he)(he)(he)2.4m㎡，復合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積(ji)比(bi)兩種熱(re)(re)源單(dan)(dan)一焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)得到(dao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積(ji)之和(he)(he)(he)還要(yao)大0.7m㎡左(zuo)右，可見兩種熱(re)(re)源復合(he)(he)后產生了“1＋1＞2”的(de)效應。
2. 激(ji)光(guang)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)對復(fu)(fu)合焊(han)(han)縫形(xing)貌、熔深和(he)熔寬(kuan)(kuan)的(de)(de)(de)影響。在其他工藝參數(shu)不變(bian)的(de)(de)(de)條件(jian)下改變(bian)激(ji)光(guang)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)（P2）為(wei)70W、210W和(he)350W進行復(fu)(fu)合焊(han)(han)接，這(zhe)三種情況焊(han)(han)縫的(de)(de)(de)橫截面(mian)面(mian)積(ji)依次(ci)為(wei)1.07m㎡、1.68m㎡和(he)2.34m㎡，復(fu)(fu)合熱(re)(re)源的(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)分別(bie)為(wei)520W、660W和(he)800W。這(zhe)三種情況下單位熱(re)(re)源功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫橫截面(mian)面(mian)積(ji)依次(ci)為(wei)2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)2.96m㎡/kW，從(cong)圖3-62可見。表明(ming)隨著(zhu)(zhu)激(ji)光(guang)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，復(fu)(fu)合熱(re)(re)源的(de)(de)(de)熱(re)(re)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)也(ye)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，這(zhe)是因為(wei)激(ji)光(guang)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)時小(xiao)孔效應更加顯著(zhu)(zhu)，而且激(ji)光(guang)對TIG電弧的(de)(de)(de)穩(wen)弧和(he)壓縮(suo)作(zuo)用會增(zeng)(zeng)(zeng)強，從(cong)而使電弧能量密(mi)度增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)。同時從(cong)圖3-63中可以看到，當(dang)激(ji)光(guang)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)從(cong)70W增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)到350W時熔深的(de)(de)(de)變(bian)化很(hen)顯著(zhu)(zhu)，從(cong)約0.9mm增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)到約2.0mm，增(zeng)(zeng)(zeng)加了(le)約110％，而熔寬(kuan)(kuan)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)幅相(xiang)對小(xiao)些，只有20％。總之，激(ji)光(guang)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)時，復(fu)(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫深和(he)熔寬(kuan)(kuan)均增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，復(fu)(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫橫截面(mian)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，復(fu)(fu)合熱(re)(re)源熱(re)(re)效率(lv)(lv)也(ye)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)。
3. 激光(guang)束離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫形(xing)(xing)(xing)貌(mao)、熔(rong)深和(he)熔(rong)寬的(de)影(ying)響在離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)分別(bie)為5、2、-1和(he)-3四種(zhong)情況下進行堆焊(han)(han)(han)(han)(han)試驗，從圖(tu)3-64中可(ke)以看出，離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對焊(han)(han)(han)(han)(han)縫橫截面(mian)(mian)形(xing)(xing)(xing)貌(mao)有(you)非(fei)常(chang)顯著的(de)影(ying)響：在離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝5mm時(shi)，由于工件(jian)表(biao)面(mian)(mian)激光(guang)光(guang)斑直徑(jing)過圖(tu)3-64 離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫橫截面(mian)(mian)形(xing)(xing)(xing)貌(mao)的(de)影(ying)響大，能量(liang)(liang)密度較低不足(zu)產生小(xiao)孔效應，此(ci)時(shi)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接模式為熱傳(chuan)導(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝2mm時(shi)，工件(jian)表(biao)面(mian)(mian)光(guang)斑直徑(jing)減(jian)(jian)小(xiao)，功率密度有(you)所增(zeng)大，因此(ci)形(xing)(xing)(xing)成了錐狀的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫橫截面(mian)(mian)形(xing)(xing)(xing)貌(mao)；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝-1mm時(shi)得到(dao)的(de)熔(rong)深最大；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝-3mm時(shi)也形(xing)(xing)(xing)成了典型的(de)釘頭焊(han)(han)(han)(han)(han)縫，其焊(han)(han)(han)(han)(han)縫熔(rong)深和(he)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為e＝-1mm時(shi)相(xiang)比有(you)所減(jian)(jian)少。
激光離(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)對(dui)復(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深和(he)熔(rong)(rong)寬(kuan)尺寸的影響如圖3-65所示，離(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)從-3mm增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)到(dao)(dao)5mm的過程中，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深先增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，在離(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)為(wei)-1mm時達到(dao)(dao)最(zui)大(da)(da)，然(ran)后隨(sui)著(zhu)離(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)的進(jin)一步(bu)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深開始減小；焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)隨(sui)離(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)的變化趨勢與熔(rong)(rong)深相同，隨(sui)著(zhu)離(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)從-3mm增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)到(dao)(dao)5mm，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)也在離(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)為(wei)-1mm時增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)到(dao)(dao)最(zui)大(da)(da)，然(ran)后隨(sui)著(zhu)離(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)的進(jin)一步(bu)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)而(er)減少(shao)，從圖3-65還可以看到(dao)(dao)，離(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)變化會導致(zhi)復(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深發(fa)生較大(da)(da)幅(fu)度變化，而(er)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)的變化幅(fu)度則相對(dui)較小。
在(zai)圖3-64四種情(qing)況下焊縫橫截面面積測量(liang)結果(guo)依次為0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和1.66m㎡。即隨著離(li)(li)焦(jiao)量(liang)從-3mm增大(da)(da)(da)到5mm，復合(he)熱源(yuan)熱效率先增大(da)(da)(da)，離(li)(li)焦(jiao)量(liang)為-1mm時達到最(zui)大(da)(da)(da)，然后隨著離(li)(li)焦(jiao)量(liang)的進(jin)一(yi)步增大(da)(da)(da)而減小。
4. 焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)(su)度(du)(du)對復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)形貌、熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬的影(ying)響。在其他工(gong)藝參數保持(chi)不變，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)(su)度(du)(du)分別為35cm／min、25cm／min和15cm／min的條件下(xia)分別進行焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)試(shi)驗，對焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)形貌、熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬進行測量：圖(tu)3-66中可以(yi)看出(chu)，隨著焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)(su)度(du)(du)的減(jian)小，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬都明顯增大，當(dang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)(su)度(du)(du)為15cm／min時(shi)，試(shi)板(ban)幾乎熔(rong)(rong)穿(chuan)；圖(tu)3-67所示為焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)(su)度(du)(du)對復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬的影(ying)響，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)(su)度(du)(du)從15cm／min增大到35cm／min時(shi)，復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)變化(hua)較大，而(er)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬的變化(hua)則(ze)相對較小。
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，焊接速度減小時，復(fu)合焊縫(feng)熔(rong)深、熔(rong)寬和焊縫(feng)橫截面(mian)面(mian)積都增大。
復(fu)合焊(han)接的主要優點如下：
1. 焊(han)接(jie)能量集中，焊(han)接(jie)速(su)度快，熔深大，比單純(chun)激光焊(han)或電(dian)弧焊(han)都好。
2. 電弧(hu)過(guo)程穩(wen)(wen)定，既使在小電流條(tiao)件(jian)下(xia)施焊，也能穩(wen)(wen)定地焊接(jie)。
3. 對接(jie)頭間隙(xi)不敏感，比激光焊(han)好得多。
4. 可以通過焊(han)絲(si)來(lai)改善焊(han)縫的性能(neng)，比(bi)激光焊(han)優(you)越。
5. 焊(han)(han)縫成(cheng)形美觀、單位熱(re)輸入低，焊(han)(han)接變形小，焊(han)(han)后矯(jiao)正量小與(yu)激光焊(han)(han)相當(dang)。
6. 復合焊接是一種(zhong)高效率低成本優質焊縫的焊接工藝。
激光-電弧復合(he)焊(han)的種(zhong)類(lei)比(bi)較多，可(ke)以根據產品的類(lei)別、材質和(he)厚度進行選(xuan)用。其種(zhong)類(lei)有：
1. 百瓦級(ji)激光能量＋電弧復合
熱源顯示為電弧的特(te)性(xing)，激(ji)光(guang)功率(lv)能(neng)量(liang)比較小（W≤500），激(ji)光(guang)主要起穩弧和(he)壓縮(suo)電弧、提(ti)高電弧能(neng)量(liang)利用(yong)率(lv)的作用(yong)，多用(yong)于激(ji)光(guang)＋鎢極氣體保(bao)護(hu)電弧的復合焊接，比較適(shi)合對薄板(ban)的焊接。
2. 千瓦(wa)級(ji)激光能量＋電弧復合
熱(re)源兼(jian)有激光和電弧特性，能(neng)夠充分利用二者(zhe)的(de)優點，多(duo)用于激光＋MIG／MAG電弧的(de)復(fu)合(he)(he)焊(han)。適(shi)用于鋁合(he)(he)金、鎂合(he)(he)金、碳(tan)鋼、不銹(xiu)鋼、低(di)合(he)(he)金高強鋼和超(chao)高強鋼等(deng)材(cai)料的(de)焊(han)接(jie)。
3. 萬瓦級激光能量＋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。
激光-電弧復合焊(han)(han)(han)接工藝是(shi)一種具有遠大(da)前途的(de)工藝方(fang)法，已(yi)在造船、汽車(che)等領(ling)域大(da)厚度高(gao)強(qiang)度鋼(gang)板的(de)焊(han)(han)(han)接中得到(dao)成功的(de)應用(yong)。例(li)如(ru)，用(yong)焊(han)(han)(han)接熱軋高(gao)強(qiang)鋼(gang)，熔深可(ke)達15mm，而變形(xing)量(liang)(liang)僅為(wei)普通(tong)焊(han)(han)(han)接的(de)1／10；焊(han)(han)(han)接板厚為(wei)6mm的(de)T型接頭，焊(han)(han)(han)接速度可(ke)達3m／min，達到(dao)了焊(han)(han)(han)接速度快、變形(xing)小、質量(liang)(liang)高(gao)和間(jian)隙敏感性低(di)的(de)要求。
