激(ji)光(guang)電(dian)(dian)弧復合(he)焊(han)有時也稱電(dian)(dian)弧輔助(zhu)激(ji)光(guang)焊(han)接技術，其主要目的是有效利(li)用(yong)激(ji)光(guang)和電(dian)(dian)弧的熱(re)源，充分發揮兩種熱(re)源各自優勢(shi)，取長補短，以較小的激(ji)光(guang)功率(lv)獲得較大的熔(rong)深(shen)，穩定焊(han)接過(guo)程，提(ti)高焊(han)接效率(lv)，降低激(ji)光(guang)焊(han)接的裝配精度和應用(yong)成本。
采用(yong)激光(guang)和(he)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)進(jin)行(xing)(xing)焊接的(de)(de)方式(shi)有兩(liang)(liang)種方式(shi)：一(yi)種是激光(guang)與電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)沿焊接方向前后(hou)串行(xing)(xing)排列，且兩(liang)(liang)者相距較(jiao)大，作(zuo)為兩(liang)(liang)個(ge)(ge)獨立的(de)(de)熱(re)(re)(re)源作(zuo)用(yong)于(yu)焊件，主要利用(yong)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)熱(re)(re)(re)源對焊縫(feng)進(jin)行(xing)(xing)預(yu)熱(re)(re)(re)或后(hou)熱(re)(re)(re)，以提高材料對激光(guang)的(de)(de)吸收(shou)率，改善(shan)焊縫(feng)組織和(he)性能；另(ling)一(yi)種是激光(guang)和(he)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)共同(tong)作(zuo)用(yong)于(yu)同(tong)一(yi)個(ge)(ge)熔(rong)池，焊接過程中激光(guang)和(he)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)之間存(cun)在相互作(zuo)用(yong)和(he)能量的(de)(de)耦合，也就是我(wo)們常(chang)說(shuo)的(de)(de)激光(guang)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)復合焊接。
激光電弧復(fu)合(he)(he)焊接又分同軸復(fu)合(he)(he)和旁軸復(fu)合(he)(he)，如圖3-55所示。
1. 同軸復(fu)合是(shi)激(ji)光(guang)束與電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)同軸作用在焊(han)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)同一位置(zhi)，即激(ji)光(guang)穿過(guo)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)中心(xin)(xin)或(huo)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)穿過(guo)對稱(cheng)布置(zhi)的(de)(de)(de)環狀光(guang)束或(huo)多束幾何中心(xin)(xin)到達(da)焊(han)件(jian)(jian)表面。激(ji)光(guang)-TIG電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)復(fu)合是(shi)較(jiao)為(wei)簡(jian)單的(de)(de)(de)一種同軸復(fu)合焊(han)接(jie)方式，焊(han)接(jie)時(shi)，激(ji)光(guang)在熔池中形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)小孔(kong)對電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)具有吸引和壓(ya)縮(suo)作用，增強了電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流密(mi)度(du)(du)(du)(du)和穩定(ding)性；即使在高速(su)焊(han)接(jie)條件(jian)(jian)下，仍可保(bao)證電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)穩定(ding)，焊(han)縫成(cheng)(cheng)形良好，氣孔(kong)、咬邊等缺(que)陷(xian)大(da)大(da)減少。它的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)速(su)度(du)(du)(du)(du)一般是(shi)激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)速(su)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)2倍(bei)以上(shang)，更遠遠大(da)于TIG焊(han)。這種復(fu)合焊(han)接(jie)方法主(zhu)要(yao)用于薄(bo)板或(huo)薄(bo)壁(bi)不銹鋼管的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)，焊(han)接(jie)速(su)度(du)(du)(du)(du)高達(da)15m／min，焊(han)縫成(cheng)(cheng)形明(ming)顯改善，且降低了對坡口加工(gong)精度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)要(yao)求。
2. 旁(pang)軸(zhou)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)是(shi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)束和(he)(he)電(dian)(dian)弧(hu)呈一定角度地作用在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)的同(tong)一位置(zhi)，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)束與(yu)電(dian)(dian)弧(hu)呈不對稱的幾何(he)關系。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)可(ke)以(yi)在(zai)電(dian)(dian)弧(hu)前方引入，也(ye)可(ke)以(yi)要電(dian)(dian)弧(hu)后方引入。旁(pang)軸(zhou)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)容易(yi)實現，可(ke)以(yi)采用激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)束與(yu)TIG電(dian)(dian)弧(hu)、MAG/MIG電(dian)(dian)弧(hu)或等離子弧(hu)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)是(shi)目前應(ying)用最廣泛的一種復(fu)(fu)合(he)(he)(he)熱(re)源焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方式(shi)，由于MIG具有(you)送絲和(he)(he)熔滴過渡，一般采用旁(pang)軸(zhou)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)方式(shi)，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)不但可(ke)增(zeng)大熔深，改善(shan)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)適(shi)應(ying)性(xing)，還可(ke)通過填充(chong)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲改善(shan)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫組織和(he)(he)性(xing)能。采用激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速度比(bi)單激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)或單MIG焊(han)(han)(han)(han)(han)時提高(gao)約1/3，而輸入能量減少了1/4，更體現出(chu)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)的高(gao)效和(he)(he)節能優勢。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)比(bi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)-TIG復(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)的板厚更大，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)適(shi)應(ying)性(xing)更強。
旁軸復合焊(han)接(jie)根據焊(han)接(jie)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)（即(ji)兩熱(re)源的(de)相對位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)）的(de)不同(tong)，又分為激光(guang)(guang)前(qian)置(zhi)(zhi)（電(dian)弧(hu)在激光(guang)(guang)之后(hou)(hou)(hou)）和激光(guang)(guang)后(hou)(hou)(hou)置(zhi)(zhi)（電(dian)弧(hu)在激光(guang)(guang)之前(qian)）兩種形(xing)(xing)式，其焊(han)接(jie)原理示意圖(tu)如圖(tu)3-56所示。兩熱(re)源前(qian)后(hou)(hou)(hou)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)的(de)不同(tong)對焊(han)縫形(xing)(xing)貌(mao)、成形(xing)(xing)影響較大。
用(yong)激光-MAG復合(he)(he)焊(han)(han)(han)進行(xing)試(shi)驗時(shi)，在完全相同的焊(han)(han)(han)接參數下，互(hu)換(huan)兩(liang)熱源前后位(wei)置，從圖3-57和圖3-58中可以看出焊(han)(han)(han)縫形(xing)貌截然不(bu)同，激光后置焊(han)(han)(han)縫，兩(liang)熱源都達到了有(you)(you)(you)效耦(ou)合(he)(he)，焊(han)(han)(han)縫表面圓(yuan)潤飽滿，基(ji)本沒有(you)(you)(you)飛濺；激光前置焊(han)(han)(han)縫，焊(han)(han)(han)縫寬窄(zhai)不(bu)一(yi)且(qie)伴有(you)(you)(you)大顆粒(li)飛濺，電弧不(bu)能穩定燃燒，兩(liang)種熱源耦(ou)合(he)(he)較差。從上述圖中還可以知道，當熱源間距為6mm時(shi)，兩(liang)者焊(han)(han)(han)縫形(xing)貌都處于最(zui)佳狀態。
圖(tu)(tu)3-59表(biao)(biao)示(shi)了(le)熱源間距(ju)與熔(rong)寬關系，從圖(tu)(tu)中除了(le)熱源間距(ju)＝2mm外，激(ji)光(guang)(guang)前(qian)置(zhi)時(shi)的焊(han)縫(feng)熔(rong)寬均比激(ji)光(guang)(guang)后置(zhi)時(shi)較(jiao)寬。這是因(yin)為激(ji)光(guang)(guang)前(qian)置(zhi)時(shi)沒有(you)電(dian)(dian)弧預熱母材(cai)，使焊(han)接金(jin)(jin)屬(shu)(shu)首先(xian)(xian)對激(ji)光(guang)(guang)是反(fan)射(she)作(zuo)用(yong)，待金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面微熔(rong)后，對激(ji)光(guang)(guang)能量的吸(xi)收才變得明顯(xian)，不(bu)能形成(cheng)激(ji)光(guang)(guang)小孔效(xiao)應，激(ji)光(guang)(guang)致等(deng)離(li)子體減少。因(yin)此(ci)，對電(dian)(dian)弧的引導、壓縮作(zuo)用(yong)減弱，弧柱在金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面作(zuo)用(yong)面積增加(jia)，導致激(ji)光(guang)(guang)前(qian)置(zhi)施焊(han)時(shi)的焊(han)縫(feng)熔(rong)寬較(jiao)寬、熔(rong)深(shen)(shen)較(jiao)淺(qian)、余(yu)高(gao)小還有(you)不(bu)同程度的咬邊缺(que)陷。激(ji)光(guang)(guang)后置(zhi)施焊(han)時(shi)，電(dian)(dian)弧首先(xian)(xian)對焊(han)接作(zuo)用(yong)點進行(xing)預熱，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)對激(ji)光(guang)(guang)能量吸(xi)收和小孔效(xiao)應增強，激(ji)光(guang)(guang)對電(dian)(dian)弧的引導和壓縮作(zuo)用(yong)增強，而且MAG焊(han)縫(feng)處于前(qian)傾(qing)焊(han)接方位，電(dian)(dian)弧力后排(pai)熔(rong)池(chi)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的作(zuo)用(yong)也增大(da)，熔(rong)滴著(zhu)陸點與激(ji)光(guang)(guang)在焊(han)接金(jin)(jin)屬(shu)(shu)上的作(zuo)用(yong)點距(ju)離(li)縮短，提高(gao)了(le)能量的利(li)用(yong)率(lv)，因(yin)此(ci)焊(han)縫(feng)熔(rong)深(shen)(shen)要深(shen)(shen)些，熔(rong)寬相應要窄(zhai)些。
圖3-60表示出(chu)熱源(yuan)間距與熔(rong)深(shen)(shen)的關(guan)系：從(cong)圖中可知，激(ji)(ji)光(guang)后置(zhi)(zhi)時，熔(rong)深(shen)(shen)隨著(zhu)熱源(yuan)間距的增大而(er)增熔(rong)，最小(xiao)熔(rong)深(shen)(shen)為(wei)2.9mm；激(ji)(ji)光(guang)前(qian)置(zhi)(zhi)時的熔(rong)深(shen)(shen)變化(hua)恰(qia)恰(qia)與激(ji)(ji)光(guang)后置(zhi)(zhi)相(xiang)反，它(ta)的最小(xiao)熔(rong)深(shen)(shen)為(wei)1.2mm，最大熔(rong)深(shen)(shen)也(ye)只(zhi)有(you)3.9mm，充分說明了激(ji)(ji)光(guang)與電弧空間位置(zhi)(zhi)不(bu)同，焊接效(xiao)果有(you)較大差(cha)異(yi)。
在激光-電(dian)弧(hu)復合焊接中，應選(xuan)(xuan)擇(ze)激光后置的方式，電(dian)弧(hu)電(dian)流(liu)小時熱源(yuan)間距(ju)(ju)應選(xuan)(xuan)2～3mm之(zhi)間；電(dian)弧(hu)電(dian)流(liu)較大(da)時熱源(yuan)間距(ju)(ju)要選(xuan)(xuan)5～6mm之(zhi)間。
3. 有資料介紹，用(yong)脈(mo)沖Nd：YAG 激光(guang)／TIG 電弧(hu)復合熱源在304不銹鋼板(ban)（板(ban)厚(hou)3mm，試板(ban)尺寸100mm×150mm）上進行堆焊試驗。來了解脈(mo)沖Nd：YAG激光(guang)/TIG電弧(hu)復合熱源堆焊過程中激光(guang)功率、激光(guang)束離焦(jiao)量和(he)焊接速度對焊縫形貌(mao)、熔(rong)深和(he)熔(rong)寬(kuan)的(de)影響。
焊接設備采用JHM-1GXY-400X型(xing)脈沖Nd YAG 激(ji)光器和TIG WP300焊機(ji)。JHM-1GXY-400X型(xing)激(ji)光器最大輸出功率(lv)500W，經焦距70mm的(de)(de)透鏡聚焦后可獲得直徑0.2mm的(de)(de)焦斑。TIG WP300焊機(ji)最大電(dian)流300A。采用旁軸復合的(de)(de)激(ji)光后置式(shi)進行堆焊。堆焊過程中(zhong)采用氬氣對激(ji)光頭、TIG焊槍及工件高(gao)溫區域進行保護。
試驗參(can)數均為(wei)(wei)：TIG電(dian)(dian)流I，＝190A，TIG電(dian)(dian)壓U1＝11～12V，泵(beng)浦燈電(dian)(dian)流IL＝190A，激(ji)(ji)光束離(li)焦(jiao)量e＝-1mm，激(ji)(ji)光脈沖頻率f＝15Hz，脈寬b＝2.5ms，熱源間距(ju)d＝0.5mm，焊接速度u＝25cm/min（此(ci)組參(can)數下激(ji)(ji)光功(gong)率為(wei)(wei)350W）。
試驗結果與(yu)分析(xi)：
1. 三種(zhong)(zhong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)形貌(mao)、熔(rong)深(shen)(shen)和(he)熔(rong)寬(kuan)的(de)比較。單一(yi)TIG焊(han)(han)(han)、單一(yi)激(ji)(ji)光焊(han)(han)(han)和(he)激(ji)(ji)光／TIG復(fu)合焊(han)(han)(han)三種(zhong)(zhong)情況下得(de)到(dao)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)形貌(mao)如圖(tu)3-61所示：單一(yi)TIG焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)得(de)到(dao)典型熱(re)導焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)深(shen)(shen)寬(kuan)比很小(xiao)；激(ji)(ji)光焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)寬(kuan)很小(xiao)，熔(rong)深(shen)(shen)很大，深(shen)(shen)寬(kuan)比約為TIG焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)12倍；復(fu)合焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)寬(kuan) 圖(tu)3-61 不同焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)源得(de)到(dao)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)形貌(mao)度和(he)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)深(shen)(shen)都明顯增大，形成了“釘頭”形的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)形貌(mao)。三者(zhe)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)面(mian)積分別為0.6m㎡、1.1m㎡和(he)2.4m㎡，復(fu)合焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)面(mian)積比兩種(zhong)(zhong)熱(re)源單一(yi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)得(de)到(dao)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)面(mian)積之和(he)還要大0.7m㎡左右，可(ke)見兩種(zhong)(zhong)熱(re)源復(fu)合后產生了“1＋1＞2”的(de)效應。
2. 激(ji)(ji)光功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)對復合(he)(he)焊(han)(han)(han)縫(feng)形貌、熔(rong)深和(he)(he)(he)熔(rong)寬的(de)(de)影響。在其他工藝參數(shu)不變的(de)(de)條件下改(gai)變激(ji)(ji)光功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)（P2）為(wei)70W、210W和(he)(he)(he)350W進行(xing)復合(he)(he)焊(han)(han)(han)接(jie)，這(zhe)三種情況(kuang)(kuang)焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)橫(heng)截(jie)(jie)面面積(ji)(ji)依次為(wei)1.07m㎡、1.68m㎡和(he)(he)(he)2.34m㎡，復合(he)(he)熱(re)(re)(re)(re)(re)源(yuan)的(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)分別(bie)為(wei)520W、660W和(he)(he)(he)800W。這(zhe)三種情況(kuang)(kuang)下單位熱(re)(re)(re)(re)(re)源(yuan)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)形成(cheng)的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)截(jie)(jie)面面積(ji)(ji)依次為(wei)2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)(he)(he)2.96m㎡/kW，從圖(tu)3-62可(ke)(ke)見。表(biao)明(ming)隨著(zhu)激(ji)(ji)光功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)增大(da)(da)，復合(he)(he)熱(re)(re)(re)(re)(re)源(yuan)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)也(ye)增大(da)(da)，這(zhe)是因為(wei)激(ji)(ji)光功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)增大(da)(da)時(shi)小(xiao)孔效(xiao)應更(geng)加顯(xian)著(zhu)，而(er)且激(ji)(ji)光對TIG電弧的(de)(de)穩(wen)弧和(he)(he)(he)壓縮作(zuo)用會增強(qiang)，從而(er)使電弧能量密度增大(da)(da)。同時(shi)從圖(tu)3-63中可(ke)(ke)以看到，當激(ji)(ji)光功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)從70W增大(da)(da)到350W時(shi)熔(rong)深的(de)(de)變化很顯(xian)著(zhu)，從約0.9mm增大(da)(da)到約2.0mm，增加了(le)約110％，而(er)熔(rong)寬的(de)(de)增幅相對小(xiao)些，只有20％。總之，激(ji)(ji)光功(gong)率(lv)(lv)(lv)(lv)增大(da)(da)時(shi)，復合(he)(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)深和(he)(he)(he)熔(rong)寬均(jun)增大(da)(da)，復合(he)(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)截(jie)(jie)面面積(ji)(ji)增大(da)(da)，復合(he)(he)熱(re)(re)(re)(re)(re)源(yuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)也(ye)增大(da)(da)。
3. 激光(guang)(guang)束離(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復(fu)合焊(han)焊(han)縫(feng)(feng)形(xing)貌(mao)、熔(rong)深和熔(rong)寬的(de)(de)影(ying)響(xiang)在離(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)分別為(wei)(wei)5、2、-1和-3四種情況(kuang)下進行堆焊(han)試(shi)驗，從(cong)圖3-64中可以看(kan)出(chu)，離(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對焊(han)縫(feng)(feng)橫(heng)截面(mian)(mian)形(xing)貌(mao)有(you)非常顯(xian)著(zhu)的(de)(de)影(ying)響(xiang)：在離(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝5mm時(shi)(shi)(shi)，由于工件(jian)表面(mian)(mian)激光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑直徑(jing)過圖3-64 離(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復(fu)合焊(han)焊(han)縫(feng)(feng)橫(heng)截面(mian)(mian)形(xing)貌(mao)的(de)(de)影(ying)響(xiang)大(da)，能量(liang)(liang)密(mi)度較低不足(zu)產生小(xiao)孔效(xiao)應，此時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)焊(han)接(jie)模式為(wei)(wei)熱(re)傳導焊(han)接(jie)；離(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝2mm時(shi)(shi)(shi)，工件(jian)表面(mian)(mian)光(guang)(guang)斑直徑(jing)減小(xiao)，功(gong)率密(mi)度有(you)所增大(da)，因此形(xing)成了(le)錐狀的(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)橫(heng)截面(mian)(mian)形(xing)貌(mao)；離(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝-1mm時(shi)(shi)(shi)得到(dao)的(de)(de)熔(rong)深最大(da)；離(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝-3mm時(shi)(shi)(shi)也形(xing)成了(le)典型的(de)(de)釘頭焊(han)縫(feng)(feng)，其焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)深和離(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為(wei)(wei)e＝-1mm時(shi)(shi)(shi)相(xiang)比有(you)所減少。
激光(guang)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)深(shen)(shen)和熔(rong)寬(kuan)尺寸的(de)(de)影響如圖(tu)3-65所(suo)示(shi)，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)從(cong)-3mm增(zeng)加到(dao)5mm的(de)(de)過程中(zhong)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)深(shen)(shen)先增(zeng)大(da)，在離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為-1mm時達到(dao)最(zui)大(da)，然(ran)(ran)后隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)(de)進(jin)一(yi)步(bu)(bu)增(zeng)大(da)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)深(shen)(shen)開始減小；焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)寬(kuan)隨離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)趨勢與熔(rong)深(shen)(shen)相(xiang)同，隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)從(cong)-3mm增(zeng)大(da)到(dao)5mm，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)寬(kuan)也在離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為-1mm時增(zeng)加到(dao)最(zui)大(da)，然(ran)(ran)后隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)(de)進(jin)一(yi)步(bu)(bu)增(zeng)大(da)而(er)(er)減少，從(cong)圖(tu)3-65還可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)會(hui)導致復合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)深(shen)(shen)發生較大(da)幅度(du)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)，而(er)(er)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)寬(kuan)的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)幅度(du)則相(xiang)對較小。
在圖3-64四(si)種情況下焊縫(feng)橫截面面積測量(liang)結果依次為0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和(he)1.66m㎡。即隨(sui)(sui)著離焦(jiao)量(liang)從-3mm增(zeng)大(da)(da)到(dao)5mm，復合熱(re)源熱(re)效(xiao)率(lv)先增(zeng)大(da)(da)，離焦(jiao)量(liang)為-1mm時達到(dao)最大(da)(da)，然后隨(sui)(sui)著離焦(jiao)量(liang)的進一步增(zeng)大(da)(da)而(er)減小。
4. 焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度對(dui)復合焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)形貌(mao)、熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)和熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)(de)影(ying)響。在(zai)其他工藝參數(shu)保持不變，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度分別為(wei)35cm／min、25cm／min和15cm／min的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下分別進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)試驗，對(dui)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)形貌(mao)、熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)和熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)進行測(ce)量(liang)：圖3-66中(zhong)可以(yi)看出，隨著焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度的(de)(de)(de)減小，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)和熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)都明顯增大，當焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度為(wei)15cm／min時(shi)，試板(ban)幾乎熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)穿(chuan)；圖3-67所示為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度對(dui)復合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)和熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)(de)影(ying)響，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度從15cm／min增大到35cm／min時(shi)，復合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)變化較大，而焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)(de)變化則相對(dui)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(han)接(jie)速度減小時，復合焊(han)縫熔深、熔寬和焊(han)縫橫截面面積都增大(da)。
復合焊接(jie)的主要優點(dian)如下(xia)：
1. 焊(han)接(jie)能量(liang)集中，焊(han)接(jie)速度快，熔深大，比單純激光焊(han)或電弧焊(han)都好。
2. 電弧(hu)過程(cheng)穩(wen)定，既使在小電流條件下(xia)施焊，也能穩(wen)定地(di)焊接。
3. 對接頭間隙不(bu)敏感，比激(ji)光焊好得多。
4. 可(ke)以通(tong)過焊(han)絲(si)來改(gai)善(shan)焊(han)縫的性(xing)能，比激光焊(han)優越。
5. 焊(han)縫成形美觀、單(dan)位熱輸入低(di)，焊(han)接(jie)變形小，焊(han)后矯正量小與激(ji)光焊(han)相當。
6. 復合(he)焊接(jie)是一種高效率低成本優質焊縫的焊接(jie)工(gong)藝(yi)。
激光-電弧(hu)復合焊的(de)種(zhong)類比較多，可以根據(ju)產品的(de)類別(bie)、材質和厚度進行選(xuan)用。其種(zhong)類有：
1. 百瓦級激(ji)光能量＋電弧復合(he)
熱(re)源顯(xian)示為電弧的特性，激光功率能量比較(jiao)小（W≤500），激光主要起穩弧和壓縮電弧、提高電弧能量利(li)用率的作用，多用于激光＋鎢極(ji)氣體(ti)保(bao)護電弧的復合(he)焊(han)接(jie)，比較(jiao)適(shi)合(he)對薄板的焊(han)接(jie)。
2. 千瓦(wa)級激光能(neng)量(liang)＋電弧復合
熱源(yuan)兼有激光(guang)和電弧(hu)特性，能夠充分利用二者的(de)優點，多用于激光(guang)＋MIG／MAG電弧(hu)的(de)復合焊(han)。適用于鋁合金、鎂合金、碳鋼(gang)(gang)(gang)、不銹鋼(gang)(gang)(gang)、低合金高強鋼(gang)(gang)(gang)和超高強鋼(gang)(gang)(gang)等材(cai)料的(de)焊(han)接。
3. 萬瓦級激光能量(liang)＋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(dian)弧復合焊(han)接工(gong)藝是一種具有遠(yuan)大(da)(da)前途的(de)工(gong)藝方法，已(yi)在造船、汽(qi)車等領(ling)域(yu)大(da)(da)厚度高強(qiang)度鋼板(ban)的(de)焊(han)接中得到成功的(de)應用(yong)。例如，用(yong)焊(han)接熱軋高強(qiang)鋼，熔深可達15mm，而變形量(liang)僅為(wei)普(pu)通焊(han)接的(de)1／10；焊(han)接板(ban)厚為(wei)6mm的(de)T型接頭，焊(han)接速(su)(su)度可達3m／min，達到了(le)焊(han)接速(su)(su)度快、變形小、質(zhi)量(liang)高和間隙敏感性低的(de)要(yao)求(qiu)。
