激(ji)光(guang)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)復合焊(han)有時也稱電(dian)弧(hu)(hu)(hu)輔助激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)技術，其主要(yao)目(mu)的(de)(de)是有效利(li)用激(ji)光(guang)和電(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)熱源，充分發揮兩種熱源各自優勢，取長補短(duan)，以(yi)較小的(de)(de)激(ji)光(guang)功率(lv)獲(huo)得較大(da)的(de)(de)熔深(shen)，穩(wen)定(ding)焊(han)接(jie)過(guo)程，提高(gao)焊(han)接(jie)效率(lv)，降(jiang)低(di)激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)的(de)(de)裝配精度和應用成本。
采(cai)用(yong)(yong)(yong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)和電(dian)(dian)弧(hu)進行(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie)的方(fang)式有(you)兩種(zhong)(zhong)方(fang)式：一(yi)種(zhong)(zhong)是激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)與電(dian)(dian)弧(hu)沿焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)向前后串行(xing)排列，且(qie)兩者相距較大，作(zuo)為(wei)兩個獨立的熱源作(zuo)用(yong)(yong)(yong)于(yu)焊(han)(han)件，主要利用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)弧(hu)熱源對焊(han)(han)縫進行(xing)預(yu)熱或后熱，以提高材料(liao)對激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)的吸(xi)收率(lv)，改善(shan)焊(han)(han)縫組織(zhi)和性(xing)能(neng)；另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)是激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)和電(dian)(dian)弧(hu)共同(tong)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)于(yu)同(tong)一(yi)個熔池，焊(han)(han)接(jie)(jie)過程中激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)和電(dian)(dian)弧(hu)之間存在相互(hu)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)和能(neng)量的耦合，也就是我們常說(shuo)的激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)弧(hu)復合焊(han)(han)接(jie)(jie)。
激光電(dian)弧復合焊接又分(fen)同軸復合和(he)旁軸復合，如(ru)圖(tu)3-55所示。
1. 同(tong)(tong)軸(zhou)(zhou)復(fu)合是(shi)(shi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)與(yu)電(dian)弧同(tong)(tong)軸(zhou)(zhou)作用(yong)在(zai)焊(han)(han)件(jian)的(de)(de)同(tong)(tong)一(yi)位置，即激(ji)光(guang)(guang)(guang)穿過電(dian)弧中心(xin)或(huo)電(dian)弧穿過對稱布置的(de)(de)環狀光(guang)(guang)(guang)束(shu)或(huo)多束(shu)幾何中心(xin)到達焊(han)(han)件(jian)表面。激(ji)光(guang)(guang)(guang)-TIG電(dian)弧復(fu)合是(shi)(shi)較(jiao)為簡單的(de)(de)一(yi)種同(tong)(tong)軸(zhou)(zhou)復(fu)合焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方式(shi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)，激(ji)光(guang)(guang)(guang)在(zai)熔池中形(xing)成的(de)(de)小(xiao)孔(kong)對電(dian)弧具有吸引和壓(ya)縮作用(yong)，增強了電(dian)弧的(de)(de)電(dian)流(liu)密度(du)和穩定性；即使在(zai)高速(su)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)條件(jian)下，仍可保證電(dian)弧穩定，焊(han)(han)縫(feng)成形(xing)良(liang)好，氣孔(kong)、咬邊(bian)等缺陷大大減少。它的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)一(yi)般是(shi)(shi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)的(de)(de)2倍(bei)以上，更遠遠大于TIG焊(han)(han)。這種復(fu)合焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法(fa)主要(yao)用(yong)于薄板或(huo)薄壁不銹鋼管的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)高達15m／min，焊(han)(han)縫(feng)成形(xing)明顯改善(shan)，且降低了對坡口加工精度(du)的(de)(de)要(yao)求。
2. 旁(pang)(pang)軸(zhou)復(fu)合是(shi)激(ji)(ji)光(guang)束(shu)和電弧呈一定角度地作用在焊(han)(han)件的(de)同一位置，激(ji)(ji)光(guang)束(shu)與電弧呈不對稱的(de)幾何關系(xi)。激(ji)(ji)光(guang)可以(yi)(yi)在電弧前方(fang)引入(ru)(ru)，也可以(yi)(yi)要電弧后方(fang)引入(ru)(ru)。旁(pang)(pang)軸(zhou)復(fu)合容易實現(xian)，可以(yi)(yi)采(cai)用激(ji)(ji)光(guang)束(shu)與TIG電弧、MAG/MIG電弧或(huo)(huo)等(deng)離子弧復(fu)合。激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)合焊(han)(han)是(shi)目前應(ying)用最廣泛的(de)一種復(fu)合熱源焊(han)(han)接方(fang)式(shi)，由于MIG具有(you)送絲和熔(rong)滴過(guo)渡(du)，一般采(cai)用旁(pang)(pang)軸(zhou)復(fu)合方(fang)式(shi)，激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)合焊(han)(han)不但可增大熔(rong)深，改善焊(han)(han)接適應(ying)性，還可通過(guo)填充焊(han)(han)絲改善焊(han)(han)縫組織和性能(neng)。采(cai)用激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)合焊(han)(han)時焊(han)(han)接速度比單激(ji)(ji)光(guang)或(huo)(huo)單MIG焊(han)(han)時提高(gao)(gao)約1/3，而輸(shu)入(ru)(ru)能(neng)量減少了(le)1/4，更體現(xian)出(chu)復(fu)合焊(han)(han)的(de)高(gao)(gao)效和節能(neng)優勢。激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)合焊(han)(han)比激(ji)(ji)光(guang)-TIG復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)的(de)板厚更大，焊(han)(han)接適應(ying)性更強(qiang)。
旁(pang)軸復合(he)焊接根據焊接位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)（即兩熱源的(de)相對(dui)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)）的(de)不(bu)同，又(you)分為激(ji)光前(qian)置(zhi)(zhi)（電(dian)弧(hu)在(zai)(zai)激(ji)光之(zhi)后）和激(ji)光后置(zhi)(zhi)（電(dian)弧(hu)在(zai)(zai)激(ji)光之(zhi)前(qian)）兩種形(xing)(xing)式，其焊接原(yuan)理示(shi)意圖如圖3-56所示(shi)。兩熱源前(qian)后位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)的(de)不(bu)同對(dui)焊縫形(xing)(xing)貌、成形(xing)(xing)影(ying)響較大。
用激(ji)光(guang)-MAG復合(he)焊(han)進行試(shi)驗時，在完全相同的(de)焊(han)接(jie)參數下，互換兩(liang)熱(re)(re)源(yuan)前(qian)后(hou)位置，從(cong)圖3-57和圖3-58中可(ke)以看出焊(han)縫形(xing)貌(mao)(mao)截然不同，激(ji)光(guang)后(hou)置焊(han)縫，兩(liang)熱(re)(re)源(yuan)都達到(dao)了有(you)效耦合(he)，焊(han)縫表面圓潤飽滿，基本(ben)沒有(you)飛(fei)濺；激(ji)光(guang)前(qian)置焊(han)縫，焊(han)縫寬窄(zhai)不一且伴有(you)大顆粒飛(fei)濺，電弧不能穩定(ding)燃燒，兩(liang)種(zhong)熱(re)(re)源(yuan)耦合(he)較差。從(cong)上述(shu)圖中還可(ke)以知道，當熱(re)(re)源(yuan)間距為6mm時，兩(liang)者(zhe)焊(han)縫形(xing)貌(mao)(mao)都處于最佳狀態。
圖3-59表示了(le)熱源(yuan)間距(ju)與熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)關(guan)系，從圖中除了(le)熱源(yuan)間距(ju)＝2mm外，激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)前置(zhi)(zhi)(zhi)時的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)均比激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)后(hou)置(zhi)(zhi)(zhi)時較(jiao)寬(kuan)。這是因為激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)前置(zhi)(zhi)(zhi)時沒有(you)電(dian)(dian)(dian)弧預(yu)熱母材，使(shi)焊(han)接金(jin)(jin)屬首先對(dui)(dui)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)是反射作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，待(dai)金(jin)(jin)屬表面微熔(rong)(rong)(rong)(rong)后(hou)，對(dui)(dui)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)能量的(de)(de)(de)(de)吸收(shou)才變得明(ming)顯，不能形成激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)小孔效(xiao)應(ying)，激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)致(zhi)等離子(zi)體減(jian)少。因此(ci)，對(dui)(dui)電(dian)(dian)(dian)弧的(de)(de)(de)(de)引導、壓縮(suo)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)減(jian)弱，弧柱在(zai)金(jin)(jin)屬表面作(zuo)用(yong)(yong)(yong)面積增(zeng)(zeng)加，導致(zhi)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)前置(zhi)(zhi)(zhi)施焊(han)時的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)較(jiao)寬(kuan)、熔(rong)(rong)(rong)(rong)深較(jiao)淺、余(yu)高小還有(you)不同程度(du)的(de)(de)(de)(de)咬邊缺陷。激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)后(hou)置(zhi)(zhi)(zhi)施焊(han)時，電(dian)(dian)(dian)弧首先對(dui)(dui)焊(han)接作(zuo)用(yong)(yong)(yong)點(dian)進行預(yu)熱，金(jin)(jin)屬對(dui)(dui)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)能量吸收(shou)和小孔效(xiao)應(ying)增(zeng)(zeng)強，激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)對(dui)(dui)電(dian)(dian)(dian)弧的(de)(de)(de)(de)引導和壓縮(suo)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)增(zeng)(zeng)強，而且MAG焊(han)縫處于前傾焊(han)接方(fang)位，電(dian)(dian)(dian)弧力(li)后(hou)排(pai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)池金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)也增(zeng)(zeng)大，熔(rong)(rong)(rong)(rong)滴著陸點(dian)與激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)在(zai)焊(han)接金(jin)(jin)屬上的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)點(dian)距(ju)離縮(suo)短，提(ti)高了(le)能量的(de)(de)(de)(de)利用(yong)(yong)(yong)率，因此(ci)焊(han)縫熔(rong)(rong)(rong)(rong)深要深些，熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)相應(ying)要窄些。
圖3-60表(biao)示出熱源(yuan)間(jian)距與熔(rong)深(shen)的關系：從圖中可(ke)知(zhi)，激(ji)光后(hou)置時(shi)，熔(rong)深(shen)隨(sui)著熱源(yuan)間(jian)距的增大而增熔(rong)，最小(xiao)熔(rong)深(shen)為2.9mm；激(ji)光前置時(shi)的熔(rong)深(shen)變化恰(qia)恰(qia)與激(ji)光后(hou)置相反(fan)，它的最小(xiao)熔(rong)深(shen)為1.2mm，最大熔(rong)深(shen)也只有3.9mm，充分說明了激(ji)光與電弧空間(jian)位置不同(tong)，焊(han)接效果有較(jiao)大差異。
在激光-電(dian)弧(hu)(hu)復合焊接中，應(ying)選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)激光后(hou)置的方式，電(dian)弧(hu)(hu)電(dian)流小時熱源(yuan)間(jian)(jian)距應(ying)選(xuan)(xuan)(xuan)2～3mm之間(jian)(jian)；電(dian)弧(hu)(hu)電(dian)流較大時熱源(yuan)間(jian)(jian)距要選(xuan)(xuan)(xuan)5～6mm之間(jian)(jian)。
3. 有(you)資料介紹(shao)，用脈(mo)沖Nd：YAG 激(ji)光／TIG 電(dian)弧復(fu)(fu)合熱(re)源(yuan)在(zai)304不(bu)銹鋼板（板厚3mm，試板尺寸100mm×150mm）上(shang)進行堆(dui)焊(han)試驗。來了(le)解脈(mo)沖Nd：YAG激(ji)光/TIG電(dian)弧復(fu)(fu)合熱(re)源(yuan)堆(dui)焊(han)過程中激(ji)光功(gong)率、激(ji)光束離焦量和(he)焊(han)接速度對焊(han)縫(feng)形貌、熔深和(he)熔寬的影響。
焊(han)(han)接設(she)備采用(yong)(yong)JHM-1GXY-400X型(xing)脈沖Nd YAG 激(ji)(ji)光(guang)器(qi)和TIG WP300焊(han)(han)機(ji)。JHM-1GXY-400X型(xing)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)最大輸出功率500W，經焦(jiao)距70mm的(de)透鏡聚焦(jiao)后(hou)可獲得直徑0.2mm的(de)焦(jiao)斑。TIG WP300焊(han)(han)機(ji)最大電(dian)流300A。采用(yong)(yong)旁軸復合的(de)激(ji)(ji)光(guang)后(hou)置式進行堆焊(han)(han)。堆焊(han)(han)過程(cheng)中(zhong)采用(yong)(yong)氬氣對激(ji)(ji)光(guang)頭、TIG焊(han)(han)槍(qiang)及工(gong)件高(gao)溫區域進行保護。
試驗(yan)參數均(jun)為：TIG電(dian)流I，＝190A，TIG電(dian)壓(ya)U1＝11～12V，泵浦(pu)燈電(dian)流IL＝190A，激光(guang)(guang)束離焦量e＝-1mm，激光(guang)(guang)脈(mo)沖頻率(lv)f＝15Hz，脈(mo)寬(kuan)b＝2.5ms，熱源間(jian)距d＝0.5mm，焊接速度u＝25cm/min（此組(zu)參數下激光(guang)(guang)功(gong)率(lv)為350W）。
試驗(yan)結果與(yu)分析：
1. 三種焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)形(xing)貌、熔(rong)深(shen)和(he)熔(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)的(de)(de)比較。單一(yi)TIG焊(han)(han)(han)、單一(yi)激光(guang)焊(han)(han)(han)和(he)激光(guang)／TIG復合(he)(he)焊(han)(han)(han)三種情況下得到的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)形(xing)貌如圖(tu)(tu)3-61所示：單一(yi)TIG焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)得到典型(xing)熱(re)導焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)深(shen)寬(kuan)(kuan)(kuan)比很(hen)小；激光(guang)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)熔(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)很(hen)小，熔(rong)深(shen)很(hen)大(da)(da)，深(shen)寬(kuan)(kuan)(kuan)比約為TIG焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)12倍；復合(he)(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)寬(kuan)(kuan)(kuan) 圖(tu)(tu)3-61 不同焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)源得到的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)形(xing)貌度和(he)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)熔(rong)深(shen)都明顯增大(da)(da)，形(xing)成了(le)“釘頭”形(xing)的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)形(xing)貌。三者的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)面(mian)積(ji)分別為0.6m㎡、1.1m㎡和(he)2.4m㎡，復合(he)(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)橫截面(mian)面(mian)積(ji)比兩(liang)種熱(re)源單一(yi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)得到的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)面(mian)積(ji)之和(he)還要大(da)(da)0.7m㎡左右，可見兩(liang)種熱(re)源復合(he)(he)后產(chan)生了(le)“1＋1＞2”的(de)(de)效應。
2. 激光(guang)(guang)(guang)功率(lv)對復(fu)(fu)合焊(han)(han)縫形貌、熔(rong)深和(he)(he)熔(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)影(ying)響。在其他工(gong)藝參數不變(bian)的(de)(de)條件下改(gai)變(bian)激光(guang)(guang)(guang)功率(lv)（P2）為(wei)70W、210W和(he)(he)350W進行復(fu)(fu)合焊(han)(han)接(jie)，這(zhe)(zhe)三種情(qing)況(kuang)焊(han)(han)縫的(de)(de)橫截(jie)面面積依次為(wei)1.07m㎡、1.68m㎡和(he)(he)2.34m㎡，復(fu)(fu)合熱(re)源(yuan)的(de)(de)功率(lv)分別為(wei)520W、660W和(he)(he)800W。這(zhe)(zhe)三種情(qing)況(kuang)下單位熱(re)源(yuan)功率(lv)形成的(de)(de)焊(han)(han)縫橫截(jie)面面積依次為(wei)2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)(he)2.96m㎡/kW，從圖3-62可見(jian)。表明隨(sui)著(zhu)(zhu)激光(guang)(guang)(guang)功率(lv)的(de)(de)增(zeng)(zeng)大(da)，復(fu)(fu)合熱(re)源(yuan)的(de)(de)熱(re)功率(lv)也(ye)(ye)增(zeng)(zeng)大(da)，這(zhe)(zhe)是因為(wei)激光(guang)(guang)(guang)功率(lv)增(zeng)(zeng)大(da)時小孔效應更加顯(xian)著(zhu)(zhu)，而且激光(guang)(guang)(guang)對TIG電(dian)弧的(de)(de)穩弧和(he)(he)壓(ya)縮作用會增(zeng)(zeng)強，從而使電(dian)弧能量密度增(zeng)(zeng)大(da)。同時從圖3-63中(zhong)可以(yi)看(kan)到(dao)，當(dang)激光(guang)(guang)(guang)功率(lv)從70W增(zeng)(zeng)大(da)到(dao)350W時熔(rong)深的(de)(de)變(bian)化很顯(xian)著(zhu)(zhu)，從約0.9mm增(zeng)(zeng)大(da)到(dao)約2.0mm，增(zeng)(zeng)加了約110％，而熔(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)增(zeng)(zeng)幅(fu)相對小些(xie)，只有20％。總之，激光(guang)(guang)(guang)功率(lv)增(zeng)(zeng)大(da)時，復(fu)(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫深和(he)(he)熔(rong)寬(kuan)(kuan)均(jun)增(zeng)(zeng)大(da)，復(fu)(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫橫截(jie)面面積增(zeng)(zeng)大(da)，復(fu)(fu)合熱(re)源(yuan)熱(re)效率(lv)也(ye)(ye)增(zeng)(zeng)大(da)。
3. 激光(guang)束離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)對復(fu)合焊(han)焊(han)縫形貌(mao)、熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬的(de)影(ying)響(xiang)在離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)分(fen)別(bie)為(wei)5、2、-1和-3四(si)種情況下進行堆(dui)焊(han)試驗，從圖(tu)3-64中(zhong)可以看出，離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)對焊(han)縫橫(heng)(heng)截(jie)面形貌(mao)有非(fei)常顯著的(de)影(ying)響(xiang)：在離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)e＝5mm時，由于(yu)工(gong)件(jian)表(biao)面激光(guang)光(guang)斑(ban)(ban)直徑(jing)過圖(tu)3-64 離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)對復(fu)合焊(han)焊(han)縫橫(heng)(heng)截(jie)面形貌(mao)的(de)影(ying)響(xiang)大，能量(liang)(liang)(liang)密(mi)度(du)較低不足產(chan)生小孔(kong)效應，此(ci)時的(de)焊(han)接(jie)(jie)模(mo)式(shi)為(wei)熱傳(chuan)導焊(han)接(jie)(jie)；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)e＝2mm時，工(gong)件(jian)表(biao)面光(guang)斑(ban)(ban)直徑(jing)減小，功(gong)率密(mi)度(du)有所(suo)增大，因此(ci)形成(cheng)了(le)錐狀的(de)焊(han)縫橫(heng)(heng)截(jie)面形貌(mao)；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)e＝-1mm時得到的(de)熔(rong)(rong)深(shen)最大；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)e＝-3mm時也(ye)形成(cheng)了(le)典型(xing)的(de)釘頭焊(han)縫，其焊(han)縫熔(rong)(rong)深(shen)和離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)為(wei)e＝-1mm時相比(bi)有所(suo)減少。
激光離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對(dui)復合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)深和(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬尺寸的(de)影響如(ru)圖3-65所示，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)從(cong)-3mm增加到5mm的(de)過程(cheng)中，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)深先增大(da)(da)(da)，在(zai)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為-1mm時達到最大(da)(da)(da)，然后隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)進(jin)一(yi)(yi)步(bu)增大(da)(da)(da)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)深開始減小(xiao)；焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬隨離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)變(bian)化趨勢與熔(rong)(rong)(rong)(rong)深相同，隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)從(cong)-3mm增大(da)(da)(da)到5mm，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬也在(zai)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為-1mm時增加到最大(da)(da)(da)，然后隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)進(jin)一(yi)(yi)步(bu)增大(da)(da)(da)而減少，從(cong)圖3-65還可以看到，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)變(bian)化會導致復合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)深發生較(jiao)大(da)(da)(da)幅度(du)變(bian)化，而焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬的(de)變(bian)化幅度(du)則相對(dui)較(jiao)小(xiao)。
在圖3-64四(si)種情況(kuang)下焊縫橫(heng)截面(mian)面(mian)積測量(liang)(liang)結果依次為0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和1.66m㎡。即(ji)隨著離焦量(liang)(liang)從-3mm增大(da)(da)到5mm，復合熱源熱效率先增大(da)(da)，離焦量(liang)(liang)為-1mm時達(da)到最(zui)大(da)(da)，然后隨著離焦量(liang)(liang)的進一(yi)步增大(da)(da)而減(jian)小。
4. 焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度對復合焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)形貌、熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬(kuan)的影響。在其他(ta)工藝參數保持不變，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度分別為(wei)35cm／min、25cm／min和15cm／min的條件下分別進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)試(shi)驗，對焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)形貌、熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬(kuan)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)：圖3-66中可以(yi)看出(chu)，隨著焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度的減小(xiao)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬(kuan)都(dou)明顯(xian)增大(da)(da)，當焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度為(wei)15cm／min時，試(shi)板幾乎熔(rong)(rong)穿(chuan)；圖3-67所(suo)示為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度對復合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬(kuan)的影響，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度從15cm／min增大(da)(da)到35cm／min時，復合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)深(shen)變化(hua)(hua)較大(da)(da)，而焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)的變化(hua)(hua)則相對較小(xiao)。
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(han)接速度減小(xiao)時(shi)，復合(he)焊(han)縫(feng)熔(rong)深(shen)、熔(rong)寬和焊(han)縫(feng)橫截面面積都增大。
復合焊接的主要優(you)點如下(xia)：
1. 焊接能量集中(zhong)，焊接速度快(kuai)，熔深大，比(bi)單純激光焊或(huo)電弧(hu)焊都好。
2. 電(dian)弧(hu)過(guo)程穩(wen)定(ding)，既(ji)使在小電(dian)流(liu)條件下施焊，也(ye)能穩(wen)定(ding)地焊接。
3. 對(dui)接(jie)頭間隙不敏感，比激光焊好得多。
4. 可(ke)以通過焊絲來改善焊縫的(de)性(xing)能，比激(ji)光焊優越(yue)。
5. 焊(han)縫成形美觀(guan)、單位熱輸入低(di)，焊(han)接變形小，焊(han)后矯正量小與激光焊(han)相當。
6. 復(fu)合(he)焊(han)接是一種(zhong)高(gao)效(xiao)率低成本優質焊(han)縫(feng)的焊(han)接工藝。
激光(guang)-電弧復合焊的種類(lei)比較多，可以根據產品的類(lei)別、材質和厚度(du)進行選用(yong)。其種類(lei)有：
1. 百(bai)瓦級激光(guang)能量(liang)＋電弧(hu)復合(he)
熱(re)源顯示為電弧的特性，激(ji)(ji)(ji)光功率能量(liang)比較小（W≤500），激(ji)(ji)(ji)光主要(yao)起穩弧和壓縮電弧、提高電弧能量(liang)利用率的作(zuo)用，多用于(yu)激(ji)(ji)(ji)光＋鎢極氣體保護(hu)電弧的復合焊接，比較適合對薄(bo)板的焊接。
2. 千瓦級(ji)激光能量＋電弧(hu)復合(he)
熱(re)源兼有激光(guang)和電(dian)弧特性，能(neng)夠充(chong)分利用(yong)二者的(de)優點，多用(yong)于激光(guang)＋MIG／MAG電(dian)弧的(de)復合(he)(he)焊。適用(yong)于鋁合(he)(he)金(jin)、鎂合(he)(he)金(jin)、碳鋼(gang)(gang)、不銹鋼(gang)(gang)、低合(he)(he)金(jin)高(gao)強鋼(gang)(gang)和超高(gao)強鋼(gang)(gang)等材料的(de)焊接。
3. 萬瓦級激光能量＋電弧復(fu)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(hu)復合焊(han)(han)(han)(han)接工(gong)藝(yi)(yi)是一(yi)種(zhong)具有遠(yuan)大(da)(da)前途(tu)的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)方法，已在造船、汽車等領域(yu)大(da)(da)厚度高(gao)(gao)強(qiang)度鋼板(ban)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接中得到成功的(de)(de)(de)應用。例如，用焊(han)(han)(han)(han)接熱軋高(gao)(gao)強(qiang)鋼，熔深可(ke)達15mm，而(er)變(bian)形量僅為(wei)普通焊(han)(han)(han)(han)接的(de)(de)(de)1／10；焊(han)(han)(han)(han)接板(ban)厚為(wei)6mm的(de)(de)(de)T型接頭，焊(han)(han)(han)(han)接速(su)度可(ke)達3m／min，達到了焊(han)(han)(han)(han)接速(su)度快(kuai)、變(bian)形小、質量高(gao)(gao)和間(jian)隙敏感性(xing)低的(de)(de)(de)要求(qiu)。
