激光電弧復合焊(han)有時也稱電弧輔助(zhu)激光焊(han)接(jie)(jie)技術，其主要(yao)目的是有效利用激光和電弧的熱(re)源(yuan)，充分發揮兩種(zhong)熱(re)源(yuan)各自優勢，取長補短，以較小(xiao)的激光功(gong)率獲得(de)較大的熔(rong)深，穩定(ding)焊(han)接(jie)(jie)過程(cheng)，提高(gao)焊(han)接(jie)(jie)效率，降低激光焊(han)接(jie)(jie)的裝配精度(du)和應用成本。
采用激(ji)(ji)光和電弧(hu)(hu)進行焊(han)(han)接的(de)方(fang)式有(you)兩種方(fang)式：一(yi)種是(shi)激(ji)(ji)光與電弧(hu)(hu)沿(yan)焊(han)(han)接方(fang)向前后串行排列(lie)，且兩者相距較大，作(zuo)(zuo)(zuo)為兩個獨(du)立的(de)熱源(yuan)作(zuo)(zuo)(zuo)用于焊(han)(han)件，主要利用電弧(hu)(hu)熱源(yuan)對(dui)焊(han)(han)縫(feng)(feng)進行預(yu)熱或(huo)后熱，以(yi)提高材(cai)料對(dui)激(ji)(ji)光的(de)吸收率，改善(shan)焊(han)(han)縫(feng)(feng)組織和性能(neng)；另一(yi)種是(shi)激(ji)(ji)光和電弧(hu)(hu)共同作(zuo)(zuo)(zuo)用于同一(yi)個熔(rong)池，焊(han)(han)接過程中(zhong)激(ji)(ji)光和電弧(hu)(hu)之間存在相互(hu)作(zuo)(zuo)(zuo)用和能(neng)量的(de)耦合，也就是(shi)我們常(chang)說的(de)激(ji)(ji)光電弧(hu)(hu)復(fu)合焊(han)(han)接。
激(ji)光(guang)電弧(hu)復(fu)(fu)合(he)焊接又分同軸復(fu)(fu)合(he)和旁軸復(fu)(fu)合(he)，如圖3-55所示(shi)。
1. 同軸復(fu)合是(shi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)束與電(dian)(dian)弧(hu)(hu)同軸作用(yong)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)件的同一(yi)位置(zhi)，即激(ji)(ji)(ji)光(guang)穿過(guo)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)中(zhong)心或電(dian)(dian)弧(hu)(hu)穿過(guo)對稱布置(zhi)的環狀(zhuang)光(guang)束或多(duo)束幾何(he)中(zhong)心到達焊(han)(han)(han)(han)件表面。激(ji)(ji)(ji)光(guang)-TIG電(dian)(dian)弧(hu)(hu)復(fu)合是(shi)較為簡單的一(yi)種同軸復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方式(shi)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時，激(ji)(ji)(ji)光(guang)在(zai)熔池中(zhong)形(xing)成的小孔(kong)對電(dian)(dian)弧(hu)(hu)具有(you)吸引和(he)壓(ya)縮作用(yong)，增強了(le)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的電(dian)(dian)流(liu)密(mi)度(du)和(he)穩定(ding)性；即使在(zai)高速焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)條件下，仍可保證電(dian)(dian)弧(hu)(hu)穩定(ding)，焊(han)(han)(han)(han)縫成形(xing)良(liang)好(hao)，氣孔(kong)、咬邊等缺陷大(da)大(da)減少。它的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)一(yi)般(ban)是(shi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)的2倍以上(shang)，更遠(yuan)遠(yuan)大(da)于(yu)TIG焊(han)(han)(han)(han)。這種復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法主要用(yong)于(yu)薄板(ban)或薄壁(bi)不(bu)銹鋼(gang)管的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)高達15m／min，焊(han)(han)(han)(han)縫成形(xing)明顯改善，且降低(di)了(le)對坡口加(jia)工精度(du)的要求(qiu)。
2. 旁軸(zhou)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)是激(ji)(ji)光(guang)束(shu)和電(dian)弧呈一(yi)定角度地作用(yong)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)的(de)同一(yi)位置，激(ji)(ji)光(guang)束(shu)與電(dian)弧呈不對稱的(de)幾何關(guan)系。激(ji)(ji)光(guang)可(ke)以在(zai)電(dian)弧前方引(yin)入(ru)，也可(ke)以要電(dian)弧后方引(yin)入(ru)。旁軸(zhou)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)容易實現(xian)，可(ke)以采用(yong)激(ji)(ji)光(guang)束(shu)與TIG電(dian)弧、MAG/MIG電(dian)弧或等(deng)離子弧復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)。激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)是目前應(ying)用(yong)最(zui)廣(guang)泛的(de)一(yi)種復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)熱源焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方式，由于MIG具有送絲和熔(rong)滴(di)過渡，一(yi)般采用(yong)旁軸(zhou)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)方式，激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)不但可(ke)增大熔(rong)深，改(gai)善焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)適應(ying)性，還可(ke)通過填充焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲改(gai)善焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)組織和性能(neng)。采用(yong)激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度比(bi)單激(ji)(ji)光(guang)或單MIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時提高約1/3，而輸(shu)入(ru)能(neng)量減少(shao)了1/4，更體(ti)現(xian)出(chu)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)高效和節(jie)能(neng)優勢(shi)。激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)比(bi)激(ji)(ji)光(guang)-TIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)板厚更大，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)適應(ying)性更強。
旁軸復合焊接(jie)(jie)根據焊接(jie)(jie)位(wei)置(zhi)(zhi)（即兩(liang)(liang)(liang)熱源(yuan)的相(xiang)對位(wei)置(zhi)(zhi)）的不同(tong)，又分為(wei)激光(guang)前(qian)置(zhi)(zhi)（電弧在激光(guang)之后）和激光(guang)后置(zhi)(zhi)（電弧在激光(guang)之前(qian)）兩(liang)(liang)(liang)種形式，其焊接(jie)(jie)原(yuan)理(li)示意(yi)圖(tu)如圖(tu)3-56所示。兩(liang)(liang)(liang)熱源(yuan)前(qian)后位(wei)置(zhi)(zhi)的不同(tong)對焊縫形貌(mao)、成形影響較大。
用激光(guang)-MAG復合(he)焊(han)(han)(han)進行試驗時，在完全(quan)相同的焊(han)(han)(han)接參(can)數下，互換兩熱(re)(re)源(yuan)前(qian)后(hou)位置(zhi)，從圖(tu)3-57和圖(tu)3-58中(zhong)可以(yi)看出(chu)焊(han)(han)(han)縫(feng)形貌(mao)截(jie)然(ran)不同，激光(guang)后(hou)置(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)，兩熱(re)(re)源(yuan)都達到了有效耦合(he)，焊(han)(han)(han)縫(feng)表面圓(yuan)潤(run)飽滿(man)，基(ji)本沒有飛濺；激光(guang)前(qian)置(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)，焊(han)(han)(han)縫(feng)寬窄不一且伴有大顆粒飛濺，電弧(hu)不能穩定燃燒，兩種(zhong)熱(re)(re)源(yuan)耦合(he)較(jiao)差。從上述圖(tu)中(zhong)還可以(yi)知道，當熱(re)(re)源(yuan)間距為(wei)6mm時，兩者焊(han)(han)(han)縫(feng)形貌(mao)都處(chu)于(yu)最佳狀態。
圖3-59表(biao)(biao)示(shi)了熱(re)源(yuan)間(jian)距(ju)與熔(rong)寬關系，從圖中除(chu)了熱(re)源(yuan)間(jian)距(ju)＝2mm外，激(ji)光(guang)前置(zhi)時(shi)(shi)的焊(han)(han)(han)縫熔(rong)寬均(jun)比激(ji)光(guang)后置(zhi)時(shi)(shi)較(jiao)寬。這是因為激(ji)光(guang)前置(zhi)時(shi)(shi)沒(mei)有電(dian)弧預熱(re)母材，使焊(han)(han)(han)接(jie)金(jin)屬(shu)(shu)首(shou)先對(dui)激(ji)光(guang)是反射作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)，待金(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面微(wei)熔(rong)后，對(dui)激(ji)光(guang)能(neng)(neng)量的吸收(shou)才變得明顯，不(bu)能(neng)(neng)形成(cheng)激(ji)光(guang)小孔效(xiao)應，激(ji)光(guang)致等離(li)子(zi)體減(jian)少(shao)。因此(ci)，對(dui)電(dian)弧的引導、壓(ya)縮作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)減(jian)弱，弧柱在金(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)面積增(zeng)加(jia)，導致激(ji)光(guang)前置(zhi)施焊(han)(han)(han)時(shi)(shi)的焊(han)(han)(han)縫熔(rong)寬較(jiao)寬、熔(rong)深(shen)較(jiao)淺、余高小還有不(bu)同程度的咬邊缺陷。激(ji)光(guang)后置(zhi)施焊(han)(han)(han)時(shi)(shi)，電(dian)弧首(shou)先對(dui)焊(han)(han)(han)接(jie)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)點(dian)進行(xing)預熱(re)，金(jin)屬(shu)(shu)對(dui)激(ji)光(guang)能(neng)(neng)量吸收(shou)和(he)小孔效(xiao)應增(zeng)強，激(ji)光(guang)對(dui)電(dian)弧的引導和(he)壓(ya)縮作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)增(zeng)強，而且MAG焊(han)(han)(han)縫處(chu)于前傾(qing)焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)位，電(dian)弧力后排熔(rong)池金(jin)屬(shu)(shu)的作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)也增(zeng)大，熔(rong)滴著陸(lu)點(dian)與激(ji)光(guang)在焊(han)(han)(han)接(jie)金(jin)屬(shu)(shu)上(shang)的作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)點(dian)距(ju)離(li)縮短(duan)，提高了能(neng)(neng)量的利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)率，因此(ci)焊(han)(han)(han)縫熔(rong)深(shen)要深(shen)些，熔(rong)寬相應要窄(zhai)些。
圖(tu)3-60表示出(chu)熱源間(jian)(jian)距(ju)與熔(rong)(rong)深(shen)的(de)關系：從圖(tu)中(zhong)可知，激(ji)光(guang)后置(zhi)時，熔(rong)(rong)深(shen)隨著熱源間(jian)(jian)距(ju)的(de)增大而增熔(rong)(rong)，最小熔(rong)(rong)深(shen)為2.9mm；激(ji)光(guang)前置(zhi)時的(de)熔(rong)(rong)深(shen)變化恰恰與激(ji)光(guang)后置(zhi)相(xiang)反，它的(de)最小熔(rong)(rong)深(shen)為1.2mm，最大熔(rong)(rong)深(shen)也只有3.9mm，充(chong)分(fen)說明了激(ji)光(guang)與電弧(hu)空(kong)間(jian)(jian)位置(zhi)不同，焊接效果(guo)有較(jiao)大差異。
在激光-電(dian)(dian)弧(hu)復合焊接中(zhong)，應(ying)選(xuan)擇(ze)激光后置的方式，電(dian)(dian)弧(hu)電(dian)(dian)流(liu)小時熱(re)源(yuan)間距(ju)應(ying)選(xuan)2～3mm之間；電(dian)(dian)弧(hu)電(dian)(dian)流(liu)較大時熱(re)源(yuan)間距(ju)要(yao)選(xuan)5～6mm之間。
3. 有資料介紹，用脈(mo)沖Nd：YAG 激(ji)光／TIG 電(dian)弧(hu)復合熱源在304不銹鋼板(ban)（板(ban)厚3mm，試板(ban)尺寸100mm×150mm）上進行堆(dui)焊(han)試驗。來了解脈(mo)沖Nd：YAG激(ji)光/TIG電(dian)弧(hu)復合熱源堆(dui)焊(han)過程中激(ji)光功率、激(ji)光束離焦量和(he)焊(han)接速(su)度對焊(han)縫(feng)形貌(mao)、熔深(shen)和(he)熔寬的影響。
焊接設備采(cai)用JHM-1GXY-400X型脈沖Nd YAG 激光器和TIG WP300焊機。JHM-1GXY-400X型激光器最(zui)(zui)大輸出功率(lv)500W，經焦距(ju)70mm的透鏡聚(ju)焦后可獲得直徑0.2mm的焦斑。TIG WP300焊機最(zui)(zui)大電流300A。采(cai)用旁軸復合(he)的激光后置式進行(xing)(xing)堆焊。堆焊過(guo)程中采(cai)用氬氣對激光頭、TIG焊槍及(ji)工(gong)件高溫區域(yu)進行(xing)(xing)保護。
試驗參數(shu)均為：TIG電流I，＝190A，TIG電壓U1＝11～12V，泵浦(pu)燈電流IL＝190A，激(ji)光束離焦(jiao)量e＝-1mm，激(ji)光脈沖頻率f＝15Hz，脈寬(kuan)b＝2.5ms，熱源間(jian)距d＝0.5mm，焊接速(su)度u＝25cm/min（此(ci)組(zu)參數(shu)下激(ji)光功率為350W）。
試驗結果與(yu)分析：
1. 三(san)種(zhong)(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接方法焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)(mian)(mian)形貌(mao)、熔深和(he)熔寬的(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)(bi)較。單(dan)(dan)一(yi)(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)、單(dan)(dan)一(yi)(yi)激光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)和(he)激光(guang)(guang)／TIG復(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)三(san)種(zhong)(zhong)情況下得(de)到的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)(mian)(mian)形貌(mao)如(ru)圖3-61所示(shi)：單(dan)(dan)一(yi)(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接得(de)到典(dian)型(xing)熱(re)(re)導焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)深寬比(bi)(bi)(bi)很小；激光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)熔寬很小，熔深很大，深寬比(bi)(bi)(bi)約為TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)12倍；復(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)寬 圖3-61 不同焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接熱(re)(re)源得(de)到的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)(mian)(mian)形貌(mao)度和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)熔深都明顯增大，形成了“釘頭”形的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)(mian)(mian)形貌(mao)。三(san)者(zhe)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積分別為0.6m㎡、1.1m㎡和(he)2.4m㎡，復(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)橫截面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積比(bi)(bi)(bi)兩(liang)種(zhong)(zhong)熱(re)(re)源單(dan)(dan)一(yi)(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接得(de)到的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積之和(he)還(huan)要大0.7m㎡左右，可見兩(liang)種(zhong)(zhong)熱(re)(re)源復(fu)合(he)后產生了“1＋1＞2”的(de)(de)(de)(de)效應。
2. 激光(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)對復合(he)焊(han)(han)縫(feng)形貌(mao)、熔(rong)深和(he)熔(rong)寬的影響。在(zai)其他工藝參數不變的條件下(xia)改變激光(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)（P2）為(wei)70W、210W和(he)350W進行復合(he)焊(han)(han)接，這(zhe)(zhe)三(san)種情況(kuang)焊(han)(han)縫(feng)的橫(heng)截面面積(ji)依次為(wei)1.07m㎡、1.68m㎡和(he)2.34m㎡，復合(he)熱源(yuan)的功(gong)(gong)(gong)率(lv)分(fen)別(bie)為(wei)520W、660W和(he)800W。這(zhe)(zhe)三(san)種情況(kuang)下(xia)單位熱源(yuan)功(gong)(gong)(gong)率(lv)形成(cheng)的焊(han)(han)縫(feng)橫(heng)截面面積(ji)依次為(wei)2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)2.96m㎡/kW，從(cong)圖3-62可見。表明隨著激光(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)的增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，復合(he)熱源(yuan)的熱功(gong)(gong)(gong)率(lv)也(ye)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，這(zhe)(zhe)是因為(wei)激光(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)時(shi)小(xiao)(xiao)孔效(xiao)應更(geng)加顯(xian)著，而(er)且激光(guang)(guang)對TIG電弧的穩(wen)弧和(he)壓縮作用會增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)強，從(cong)而(er)使電弧能量密度增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)。同(tong)時(shi)從(cong)圖3-63中可以看到，當激光(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)從(cong)70W增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)到350W時(shi)熔(rong)深的變化很顯(xian)著，從(cong)約0.9mm增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)到約2.0mm，增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加了約110％，而(er)熔(rong)寬的增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)幅相對小(xiao)(xiao)些(xie)，只有20％。總之，激光(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)時(shi)，復合(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)深和(he)熔(rong)寬均增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，復合(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)橫(heng)截面面積(ji)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)，復合(he)熱源(yuan)熱效(xiao)率(lv)也(ye)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)。
3. 激(ji)光(guang)(guang)束離(li)焦(jiao)量(liang)(liang)對(dui)復合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫形(xing)貌、熔深(shen)和(he)(he)(he)熔寬(kuan)的影響在離(li)焦(jiao)量(liang)(liang)分別為5、2、-1和(he)(he)(he)-3四種情況下(xia)進行堆焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)試驗，從圖3-64中可(ke)以看(kan)出，離(li)焦(jiao)量(liang)(liang)對(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫橫截面(mian)形(xing)貌有非常顯著的影響：在離(li)焦(jiao)量(liang)(liang)e＝5mm時(shi)(shi)(shi)，由于工件表面(mian)激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑(ban)直徑過圖3-64 離(li)焦(jiao)量(liang)(liang)對(dui)復合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫橫截面(mian)形(xing)貌的影響大，能量(liang)(liang)密(mi)度較低不足產生小(xiao)孔效應，此(ci)時(shi)(shi)(shi)的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接模(mo)式為熱傳導焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接；離(li)焦(jiao)量(liang)(liang)e＝2mm時(shi)(shi)(shi)，工件表面(mian)光(guang)(guang)斑(ban)直徑減小(xiao)，功率密(mi)度有所增大，因(yin)此(ci)形(xing)成(cheng)了(le)錐狀的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫橫截面(mian)形(xing)貌；離(li)焦(jiao)量(liang)(liang)e＝-1mm時(shi)(shi)(shi)得到的熔深(shen)最大；離(li)焦(jiao)量(liang)(liang)e＝-3mm時(shi)(shi)(shi)也形(xing)成(cheng)了(le)典型(xing)的釘頭焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫，其焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫熔深(shen)和(he)(he)(he)離(li)焦(jiao)量(liang)(liang)為e＝-1mm時(shi)(shi)(shi)相比有所減少。
激光離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復合(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)熔深(shen)和熔寬(kuan)尺寸(cun)的(de)影響如(ru)圖3-65所示(shi)，離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)從-3mm增加到(dao)5mm的(de)過程中，焊(han)(han)縫(feng)熔深(shen)先增大，在(zai)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為-1mm時達到(dao)最(zui)大，然后(hou)隨(sui)著(zhu)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)進一(yi)步增大焊(han)(han)縫(feng)熔深(shen)開始減(jian)小(xiao)；焊(han)(han)縫(feng)熔寬(kuan)隨(sui)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)變化趨(qu)勢與熔深(shen)相同(tong)，隨(sui)著(zhu)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)從-3mm增大到(dao)5mm，焊(han)(han)縫(feng)熔寬(kuan)也在(zai)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為-1mm時增加到(dao)最(zui)大，然后(hou)隨(sui)著(zhu)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)進一(yi)步增大而(er)減(jian)少，從圖3-65還可以看到(dao)，離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)變化會(hui)導致復合(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)熔深(shen)發生較大幅度(du)變化，而(er)焊(han)(han)縫(feng)熔寬(kuan)的(de)變化幅度(du)則相對較小(xiao)。
在圖3-64四種情況(kuang)下焊縫橫截(jie)面面積測量結果依次(ci)為0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和1.66m㎡。即(ji)隨(sui)著(zhu)離焦量從-3mm增(zeng)大到(dao)5mm，復合熱源熱效(xiao)率(lv)先增(zeng)大，離焦量為-1mm時達到(dao)最大，然后(hou)隨(sui)著(zhu)離焦量的進一步增(zeng)大而減小。
4. 焊(han)(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)對(dui)(dui)復合焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)形貌、熔(rong)深和(he)(he)熔(rong)寬(kuan)的(de)(de)(de)影響。在其他工藝(yi)參(can)數(shu)保持(chi)不變(bian)，焊(han)(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)分別(bie)為(wei)35cm／min、25cm／min和(he)(he)15cm／min的(de)(de)(de)條件下分別(bie)進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接試驗，對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)形貌、熔(rong)深和(he)(he)熔(rong)寬(kuan)進行(xing)測量：圖3-66中可(ke)以看出，隨著焊(han)(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)的(de)(de)(de)減小，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)深和(he)(he)熔(rong)寬(kuan)都明顯(xian)增大，當焊(han)(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)為(wei)15cm／min時，試板幾(ji)乎熔(rong)穿；圖3-67所(suo)示為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)對(dui)(dui)復合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)深和(he)(he)熔(rong)寬(kuan)的(de)(de)(de)影響，焊(han)(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)從(cong)15cm／min增大到35cm／min時，復合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)深變(bian)化較(jiao)大，而焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)寬(kuan)的(de)(de)(de)變(bian)化則相對(dui)(dui)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，焊接速度減小時，復合焊縫熔(rong)深、熔(rong)寬和焊縫橫(heng)截面面積都增大。
復合焊接的(de)主要優點如下：
1. 焊接能(neng)量集(ji)中(zhong)，焊接速度(du)快，熔深(shen)大，比單(dan)純(chun)激光焊或電弧焊都好。
2. 電弧過程穩定，既使(shi)在小電流條件下施(shi)焊，也能穩定地焊接。
3. 對(dui)接頭間隙(xi)不敏感(gan)，比激光焊好得多。
4. 可以通過焊(han)絲來改善(shan)焊(han)縫的性能(neng)，比(bi)激(ji)光焊(han)優(you)越。
5. 焊(han)縫成形(xing)美觀(guan)、單位熱輸入(ru)低，焊(han)接變(bian)形(xing)小(xiao)，焊(han)后矯正量小(xiao)與激光焊(han)相當(dang)。
6. 復合焊接(jie)(jie)是一種高效率低(di)成本優質焊縫的焊接(jie)(jie)工藝。
激光-電弧復合焊的(de)種(zhong)類比較多，可以根據產品的(de)類別、材質和(he)厚度進行選用。其種(zhong)類有：
1. 百瓦級激(ji)光能量＋電弧復合(he)
熱(re)源顯示為電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)特性(xing)，激(ji)光(guang)(guang)功率能(neng)量比較小（W≤500），激(ji)光(guang)(guang)主要起穩弧(hu)(hu)(hu)和壓縮電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)、提高電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)能(neng)量利(li)用率的(de)作用，多用于激(ji)光(guang)(guang)＋鎢極氣(qi)體(ti)保護電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)復合(he)焊接(jie)，比較適(shi)合(he)對薄板(ban)的(de)焊接(jie)。
2. 千瓦級激光能(neng)量＋電弧(hu)復合(he)
熱源兼有激(ji)光和電弧特性，能夠充分利(li)用(yong)二者(zhe)的優點，多用(yong)于激(ji)光＋MIG／MAG電弧的復合焊。適用(yong)于鋁合金(jin)、鎂合金(jin)、碳鋼、不銹鋼、低合金(jin)高強鋼和超高強鋼等材料的焊接。
3. 萬瓦級(ji)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)接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝是一種具有遠大前途(tu)的工藝方法，已在(zai)造船、汽車等領域(yu)大厚(hou)度(du)(du)(du)高強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)鋼板的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)中得到成功的應用。例如，用焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱軋高強(qiang)(qiang)鋼，熔深可達15mm，而變(bian)形量(liang)僅為普(pu)通焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)的1／10；焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)板厚(hou)為6mm的T型接(jie)(jie)(jie)(jie)頭，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)(du)可達3m／min，達到了焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)(du)快、變(bian)形小、質量(liang)高和間隙敏感性低的要求。
