激(ji)光(guang)電(dian)弧(hu)復合焊(han)有時也稱電(dian)弧(hu)輔助激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)技(ji)術，其主要目的(de)(de)是有效(xiao)利用激(ji)光(guang)和(he)(he)電(dian)弧(hu)的(de)(de)熱源，充分發(fa)揮兩種熱源各(ge)自優勢，取長補短，以較(jiao)(jiao)小的(de)(de)激(ji)光(guang)功率獲得較(jiao)(jiao)大的(de)(de)熔深，穩定焊(han)接(jie)過程，提高(gao)焊(han)接(jie)效(xiao)率，降低激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)的(de)(de)裝(zhuang)配精度和(he)(he)應用成本。
采(cai)用(yong)激(ji)(ji)光和電(dian)弧(hu)進(jin)行焊(han)(han)接的方(fang)(fang)式有(you)兩種(zhong)方(fang)(fang)式：一(yi)種(zhong)是(shi)激(ji)(ji)光與電(dian)弧(hu)沿(yan)焊(han)(han)接方(fang)(fang)向前(qian)后(hou)串(chuan)行排(pai)列，且(qie)兩者(zhe)相距較大，作(zuo)為兩個獨立(li)的熱源(yuan)作(zuo)用(yong)于(yu)(yu)焊(han)(han)件，主(zhu)要(yao)利用(yong)電(dian)弧(hu)熱源(yuan)對焊(han)(han)縫(feng)(feng)進(jin)行預(yu)熱或后(hou)熱，以(yi)提高材料對激(ji)(ji)光的吸收率(lv)，改善焊(han)(han)縫(feng)(feng)組(zu)織和性能；另一(yi)種(zhong)是(shi)激(ji)(ji)光和電(dian)弧(hu)共同(tong)作(zuo)用(yong)于(yu)(yu)同(tong)一(yi)個熔池，焊(han)(han)接過(guo)程中激(ji)(ji)光和電(dian)弧(hu)之(zhi)間存在相互作(zuo)用(yong)和能量的耦合，也就(jiu)是(shi)我們常說的激(ji)(ji)光電(dian)弧(hu)復合焊(han)(han)接。
激光電弧復(fu)合焊接又分同(tong)軸(zhou)復(fu)合和旁(pang)軸(zhou)復(fu)合，如圖3-55所示。
1. 同(tong)(tong)(tong)軸復合是(shi)激(ji)光(guang)束(shu)與電(dian)(dian)弧(hu)同(tong)(tong)(tong)軸作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)在焊(han)(han)件的(de)(de)同(tong)(tong)(tong)一(yi)(yi)位置，即激(ji)光(guang)穿過電(dian)(dian)弧(hu)中(zhong)心或電(dian)(dian)弧(hu)穿過對(dui)稱布置的(de)(de)環狀光(guang)束(shu)或多(duo)束(shu)幾何中(zhong)心到達焊(han)(han)件表面。激(ji)光(guang)-TIG電(dian)(dian)弧(hu)復合是(shi)較為簡單的(de)(de)一(yi)(yi)種同(tong)(tong)(tong)軸復合焊(han)(han)接(jie)(jie)方式，焊(han)(han)接(jie)(jie)時，激(ji)光(guang)在熔池中(zhong)形(xing)成(cheng)的(de)(de)小孔對(dui)電(dian)(dian)弧(hu)具有吸引和(he)壓縮(suo)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，增(zeng)強了電(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)電(dian)(dian)流密(mi)度(du)和(he)穩(wen)定(ding)性；即使在高(gao)速(su)(su)焊(han)(han)接(jie)(jie)條件下，仍可(ke)保證電(dian)(dian)弧(hu)穩(wen)定(ding)，焊(han)(han)縫成(cheng)形(xing)良好，氣(qi)孔、咬邊等(deng)缺(que)陷大(da)(da)大(da)(da)減少。它的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)一(yi)(yi)般是(shi)激(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)的(de)(de)2倍以上，更(geng)遠遠大(da)(da)于TIG焊(han)(han)。這種復合焊(han)(han)接(jie)(jie)方法主要用(yong)(yong)于薄(bo)板(ban)或薄(bo)壁不(bu)銹(xiu)鋼管的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)，焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)高(gao)達15m／min，焊(han)(han)縫成(cheng)形(xing)明顯改善，且降低了對(dui)坡口加工精度(du)的(de)(de)要求。
2. 旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)合(he)是激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束和(he)電(dian)弧(hu)呈(cheng)一(yi)(yi)定角度地作(zuo)用在(zai)焊(han)(han)件(jian)的(de)(de)(de)同一(yi)(yi)位置，激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束與電(dian)弧(hu)呈(cheng)不對稱的(de)(de)(de)幾何關系。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)可以(yi)(yi)在(zai)電(dian)弧(hu)前方引入，也可以(yi)(yi)要電(dian)弧(hu)后(hou)方引入。旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)合(he)容易實(shi)現，可以(yi)(yi)采用激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束與TIG電(dian)弧(hu)、MAG/MIG電(dian)弧(hu)或(huo)等離子弧(hu)復(fu)(fu)(fu)合(he)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)是目(mu)前應用最廣泛的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種復(fu)(fu)(fu)合(he)熱(re)源焊(han)(han)接方式，由于MIG具有送絲和(he)熔(rong)滴(di)過(guo)渡(du)，一(yi)(yi)般(ban)采用旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)合(he)方式，激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)不但可增大(da)熔(rong)深，改(gai)善(shan)焊(han)(han)接適應性，還可通過(guo)填充焊(han)(han)絲改(gai)善(shan)焊(han)(han)縫組織和(he)性能(neng)(neng)。采用激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)時焊(han)(han)接速(su)度比單激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)或(huo)單MIG焊(han)(han)時提(ti)高約1/3，而(er)輸入能(neng)(neng)量減少(shao)了1/4，更體現出復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)的(de)(de)(de)高效和(he)節能(neng)(neng)優勢。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)比激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)-TIG復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)焊(han)(han)的(de)(de)(de)板厚更大(da)，焊(han)(han)接適應性更強。
旁軸復合焊(han)接根據焊(han)接位置(zhi)(zhi)（即兩熱(re)源(yuan)的相對(dui)位置(zhi)(zhi)）的不同，又分(fen)為激光(guang)前置(zhi)(zhi)（電弧在激光(guang)之后(hou)）和激光(guang)后(hou)置(zhi)(zhi)（電弧在激光(guang)之前）兩種形式，其(qi)焊(han)接原理(li)示(shi)意圖(tu)如圖(tu)3-56所示(shi)。兩熱(re)源(yuan)前后(hou)位置(zhi)(zhi)的不同對(dui)焊(han)縫形貌、成形影(ying)響(xiang)較大。
用激光(guang)-MAG復合焊(han)進行試驗時，在完全相同(tong)的焊(han)接參(can)數下，互換兩熱源(yuan)(yuan)前(qian)后(hou)位(wei)置(zhi)，從圖3-57和圖3-58中可以(yi)看出(chu)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)形貌截然不(bu)同(tong)，激光(guang)后(hou)置(zhi)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)，兩熱源(yuan)(yuan)都(dou)達到了有(you)效耦合，焊(han)縫(feng)(feng)(feng)表(biao)面圓(yuan)潤飽滿，基本沒(mei)有(you)飛(fei)濺；激光(guang)前(qian)置(zhi)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)，焊(han)縫(feng)(feng)(feng)寬(kuan)窄不(bu)一且(qie)伴有(you)大顆粒飛(fei)濺，電弧不(bu)能(neng)穩定燃燒，兩種熱源(yuan)(yuan)耦合較差(cha)。從上述圖中還可以(yi)知道，當熱源(yuan)(yuan)間距為6mm時，兩者焊(han)縫(feng)(feng)(feng)形貌都(dou)處于最佳狀態(tai)。
圖3-59表示了熱源(yuan)間距與(yu)熔(rong)寬(kuan)關系，從圖中除了熱源(yuan)間距＝2mm外，激(ji)光(guang)(guang)前(qian)置(zhi)時的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫熔(rong)寬(kuan)均比激(ji)光(guang)(guang)后置(zhi)時較寬(kuan)。這是因(yin)(yin)為激(ji)光(guang)(guang)前(qian)置(zhi)時沒有電(dian)弧預熱母材(cai)，使焊(han)(han)接金屬(shu)首先(xian)(xian)對(dui)激(ji)光(guang)(guang)是反射作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)，待金屬(shu)表面(mian)微熔(rong)后，對(dui)激(ji)光(guang)(guang)能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)吸(xi)收才變得明顯，不能(neng)(neng)形成(cheng)激(ji)光(guang)(guang)小孔(kong)效(xiao)應，激(ji)光(guang)(guang)致等(deng)離子(zi)體減(jian)少。因(yin)(yin)此(ci)，對(dui)電(dian)弧的(de)(de)(de)引導、壓(ya)(ya)縮作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)減(jian)弱，弧柱(zhu)在(zai)金屬(shu)表面(mian)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)面(mian)積增(zeng)(zeng)加，導致激(ji)光(guang)(guang)前(qian)置(zhi)施焊(han)(han)時的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫熔(rong)寬(kuan)較寬(kuan)、熔(rong)深(shen)較淺、余高(gao)小還有不同程度的(de)(de)(de)咬邊缺陷。激(ji)光(guang)(guang)后置(zhi)施焊(han)(han)時，電(dian)弧首先(xian)(xian)對(dui)焊(han)(han)接作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)點進行預熱，金屬(shu)對(dui)激(ji)光(guang)(guang)能(neng)(neng)量(liang)吸(xi)收和小孔(kong)效(xiao)應增(zeng)(zeng)強(qiang)，激(ji)光(guang)(guang)對(dui)電(dian)弧的(de)(de)(de)引導和壓(ya)(ya)縮作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)增(zeng)(zeng)強(qiang)，而且MAG焊(han)(han)縫處于前(qian)傾(qing)焊(han)(han)接方位，電(dian)弧力(li)后排(pai)熔(rong)池金屬(shu)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)也增(zeng)(zeng)大，熔(rong)滴著陸點與(yu)激(ji)光(guang)(guang)在(zai)焊(han)(han)接金屬(shu)上(shang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)點距離縮短，提高(gao)了能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)利用(yong)率(lv)，因(yin)(yin)此(ci)焊(han)(han)縫熔(rong)深(shen)要深(shen)些，熔(rong)寬(kuan)相應要窄些。
圖(tu)3-60表示出(chu)熱源(yuan)間距與熔(rong)(rong)深(shen)(shen)的(de)關系：從(cong)圖(tu)中可知(zhi)，激(ji)光后置時，熔(rong)(rong)深(shen)(shen)隨著熱源(yuan)間距的(de)增(zeng)大(da)而(er)增(zeng)熔(rong)(rong)，最(zui)小(xiao)熔(rong)(rong)深(shen)(shen)為2.9mm；激(ji)光前置時的(de)熔(rong)(rong)深(shen)(shen)變化恰(qia)恰(qia)與激(ji)光后置相反，它的(de)最(zui)小(xiao)熔(rong)(rong)深(shen)(shen)為1.2mm，最(zui)大(da)熔(rong)(rong)深(shen)(shen)也(ye)只有(you)3.9mm，充分(fen)說明(ming)了激(ji)光與電弧(hu)空間位(wei)置不(bu)同，焊接效(xiao)果有(you)較大(da)差(cha)異(yi)。
在激光-電(dian)弧(hu)復合焊接中，應(ying)選擇激光后置的方式，電(dian)弧(hu)電(dian)流(liu)小時(shi)熱(re)源間(jian)距應(ying)選2～3mm之間(jian)；電(dian)弧(hu)電(dian)流(liu)較大(da)時(shi)熱(re)源間(jian)距要選5～6mm之間(jian)。
3. 有資料介紹，用脈沖(chong)Nd：YAG 激光(guang)／TIG 電(dian)弧復合熱(re)源在304不銹鋼板（板厚3mm，試(shi)(shi)板尺寸100mm×150mm）上(shang)進(jin)行(xing)堆(dui)焊(han)試(shi)(shi)驗(yan)。來了解(jie)脈沖(chong)Nd：YAG激光(guang)/TIG電(dian)弧復合熱(re)源堆(dui)焊(han)過(guo)程中激光(guang)功率、激光(guang)束離焦量和(he)焊(han)接速度對焊(han)縫形貌(mao)、熔深和(he)熔寬的影(ying)響。
焊(han)接設備采用(yong)JHM-1GXY-400X型(xing)脈沖(chong)Nd YAG 激(ji)(ji)光器和(he)TIG WP300焊(han)機。JHM-1GXY-400X型(xing)激(ji)(ji)光器最(zui)大(da)輸出(chu)功率500W，經焦(jiao)距70mm的透(tou)鏡聚焦(jiao)后可獲得直(zhi)徑0.2mm的焦(jiao)斑。TIG WP300焊(han)機最(zui)大(da)電流300A。采用(yong)旁軸復合的激(ji)(ji)光后置式(shi)進行(xing)堆焊(han)。堆焊(han)過程中采用(yong)氬氣對激(ji)(ji)光頭、TIG焊(han)槍(qiang)及工件高溫區域(yu)進行(xing)保護。
試驗參數(shu)均為(wei)：TIG電(dian)流I，＝190A，TIG電(dian)壓U1＝11～12V，泵浦燈電(dian)流IL＝190A，激光(guang)束(shu)離(li)焦量e＝-1mm，激光(guang)脈(mo)(mo)沖頻(pin)率(lv)f＝15Hz，脈(mo)(mo)寬b＝2.5ms，熱源間距d＝0.5mm，焊接速度u＝25cm/min（此組(zu)參數(shu)下激光(guang)功(gong)率(lv)為(wei)350W）。
試(shi)驗(yan)結果與分析(xi)：
1. 三種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接方法焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)形(xing)(xing)貌(mao)、熔(rong)(rong)深和(he)(he)熔(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)的(de)(de)(de)比(bi)較(jiao)。單(dan)(dan)一TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)、單(dan)(dan)一激光焊(han)(han)(han)(han)(han)和(he)(he)激光／TIG復(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)三種(zhong)情況下得(de)到的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)形(xing)(xing)貌(mao)如圖3-61所示：單(dan)(dan)一TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接得(de)到典(dian)型熱(re)(re)(re)導焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)深寬(kuan)(kuan)(kuan)比(bi)很(hen)小；激光焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)很(hen)小，熔(rong)(rong)深很(hen)大，深寬(kuan)(kuan)(kuan)比(bi)約為(wei)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)12倍；復(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)寬(kuan)(kuan)(kuan) 圖3-61 不同焊(han)(han)(han)(han)(han)接熱(re)(re)(re)源得(de)到的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)形(xing)(xing)貌(mao)度和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)深都明(ming)顯增大，形(xing)(xing)成了(le)“釘頭”形(xing)(xing)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)形(xing)(xing)貌(mao)。三者(zhe)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)面(mian)積(ji)(ji)分別(bie)為(wei)0.6m㎡、1.1m㎡和(he)(he)2.4m㎡，復(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)面(mian)積(ji)(ji)比(bi)兩(liang)種(zhong)熱(re)(re)(re)源單(dan)(dan)一焊(han)(han)(han)(han)(han)接得(de)到的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截(jie)(jie)(jie)面(mian)面(mian)積(ji)(ji)之和(he)(he)還要大0.7m㎡左右，可見兩(liang)種(zhong)熱(re)(re)(re)源復(fu)(fu)合后產(chan)生了(le)“1＋1＞2”的(de)(de)(de)效應。
2. 激光(guang)功(gong)率(lv)對(dui)復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)形貌、熔深(shen)(shen)和(he)(he)熔寬的(de)(de)(de)影(ying)響。在其他工藝參數不變的(de)(de)(de)條件下改(gai)變激光(guang)功(gong)率(lv)（P2）為(wei)70W、210W和(he)(he)350W進行復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)(han)接，這(zhe)三種情況(kuang)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)橫截(jie)(jie)面面積(ji)依(yi)次(ci)為(wei)1.07m㎡、1.68m㎡和(he)(he)2.34m㎡，復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合熱源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)功(gong)率(lv)分(fen)別(bie)為(wei)520W、660W和(he)(he)800W。這(zhe)三種情況(kuang)下單位熱源(yuan)(yuan)功(gong)率(lv)形成的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截(jie)(jie)面面積(ji)依(yi)次(ci)為(wei)2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)(he)2.96m㎡/kW，從(cong)圖3-62可(ke)見。表明(ming)隨著激光(guang)功(gong)率(lv)的(de)(de)(de)增大(da)(da)，復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合熱源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)熱功(gong)率(lv)也(ye)增大(da)(da)，這(zhe)是因為(wei)激光(guang)功(gong)率(lv)增大(da)(da)時小孔(kong)效應更(geng)加顯著，而且激光(guang)對(dui)TIG電弧的(de)(de)(de)穩弧和(he)(he)壓縮作用會增強，從(cong)而使(shi)電弧能量密度增大(da)(da)。同(tong)時從(cong)圖3-63中可(ke)以看到(dao)，當激光(guang)功(gong)率(lv)從(cong)70W增大(da)(da)到(dao)350W時熔深(shen)(shen)的(de)(de)(de)變化很顯著，從(cong)約0.9mm增大(da)(da)到(dao)約2.0mm，增加了(le)約110％，而熔寬的(de)(de)(de)增幅相對(dui)小些，只有20％。總之，激光(guang)功(gong)率(lv)增大(da)(da)時，復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)深(shen)(shen)和(he)(he)熔寬均(jun)增大(da)(da)，復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截(jie)(jie)面面積(ji)增大(da)(da)，復(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)合熱源(yuan)(yuan)熱效率(lv)也(ye)增大(da)(da)。
3. 激光(guang)束離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)對復合焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)形貌(mao)、熔(rong)深和(he)熔(rong)寬的(de)(de)(de)影響(xiang)在離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)分別為5、2、-1和(he)-3四種情況(kuang)下進行堆焊(han)(han)(han)(han)(han)試驗，從圖3-64中可以看出，離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)對焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)截(jie)面(mian)形貌(mao)有非常顯著的(de)(de)(de)影響(xiang)：在離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)e＝5mm時，由于工件表(biao)面(mian)激光(guang)光(guang)斑直(zhi)徑(jing)過(guo)圖3-64 離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)對復合焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)截(jie)面(mian)形貌(mao)的(de)(de)(de)影響(xiang)大，能量(liang)密(mi)度較(jiao)低不足產(chan)生小孔效應，此時的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)模(mo)式為熱傳導(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)；離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)e＝2mm時，工件表(biao)面(mian)光(guang)斑直(zhi)徑(jing)減小，功率密(mi)度有所增(zeng)大，因此形成(cheng)(cheng)了(le)錐狀的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)截(jie)面(mian)形貌(mao)；離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)e＝-1mm時得到(dao)的(de)(de)(de)熔(rong)深最大；離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)e＝-3mm時也形成(cheng)(cheng)了(le)典型(xing)的(de)(de)(de)釘頭焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)，其焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)深和(he)離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)為e＝-1mm時相(xiang)比有所減少。
激光離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)對復合(he)焊(han)焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬尺寸的(de)(de)影響如圖3-65所示，離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增(zeng)(zeng)加到(dao)5mm的(de)(de)過程中，焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)先增(zeng)(zeng)大(da)，在離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)為-1mm時達到(dao)最大(da)，然(ran)后隨(sui)著離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)的(de)(de)進一步(bu)增(zeng)(zeng)大(da)焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)開始減小(xiao)；焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬隨(sui)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)的(de)(de)變化(hua)趨勢與熔(rong)(rong)深(shen)相同，隨(sui)著離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增(zeng)(zeng)大(da)到(dao)5mm，焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬也在離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)為-1mm時增(zeng)(zeng)加到(dao)最大(da)，然(ran)后隨(sui)著離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)的(de)(de)進一步(bu)增(zeng)(zeng)大(da)而(er)減少，從(cong)圖3-65還可以看(kan)到(dao)，離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)變化(hua)會(hui)導致復合(he)焊(han)焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)發生較大(da)幅(fu)(fu)度變化(hua)，而(er)焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬的(de)(de)變化(hua)幅(fu)(fu)度則(ze)相對較小(xiao)。
在圖3-64四種(zhong)情況下焊縫橫截面面積測量(liang)結(jie)果依次為0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和1.66m㎡。即隨著離焦(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增大到5mm，復(fu)合熱(re)源熱(re)效率先(xian)增大，離焦(jiao)量(liang)為-1mm時達到最大，然(ran)后隨著離焦(jiao)量(liang)的進一步增大而減小。
4. 焊(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)(du)對(dui)復合(he)焊(han)縫形(xing)貌(mao)、熔深(shen)和(he)熔寬(kuan)(kuan)的(de)影響(xiang)。在其他工藝參數保(bao)持不(bu)變(bian)，焊(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)(du)分(fen)別為(wei)35cm／min、25cm／min和(he)15cm／min的(de)條(tiao)件下分(fen)別進行焊(han)接(jie)(jie)試驗，對(dui)焊(han)縫形(xing)貌(mao)、熔深(shen)和(he)熔寬(kuan)(kuan)進行測(ce)量：圖3-66中可以看出，隨著焊(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)(du)的(de)減(jian)小，焊(han)縫熔深(shen)和(he)熔寬(kuan)(kuan)都明(ming)顯增大，當焊(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)(du)為(wei)15cm／min時(shi)，試板幾(ji)乎(hu)熔穿(chuan)；圖3-67所示為(wei)焊(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)(du)對(dui)復合(he)焊(han)焊(han)縫熔深(shen)和(he)熔寬(kuan)(kuan)的(de)影響(xiang)，焊(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)(du)從15cm／min增大到35cm／min時(shi)，復合(he)焊(han)焊(han)縫熔深(shen)變(bian)化較大，而焊(han)縫熔寬(kuan)(kuan)的(de)變(bian)化則相(xiang)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(zong)之(zhi)，焊接速度減小時，復合(he)焊縫熔深(shen)、熔寬(kuan)和焊縫橫(heng)截面(mian)面(mian)積都增大。
復合(he)焊接的主(zhu)要優點如下：
1. 焊(han)(han)接(jie)能量集中，焊(han)(han)接(jie)速度快(kuai)，熔深大，比單純激光焊(han)(han)或電弧焊(han)(han)都好(hao)。
2. 電(dian)弧過程穩定(ding)，既使在小(xiao)電(dian)流條件下施焊，也能(neng)穩定(ding)地焊接。
3. 對(dui)接頭(tou)間隙不敏感，比(bi)激光焊(han)好得多。
4. 可(ke)以通過焊(han)絲(si)來(lai)改善焊(han)縫的(de)性能，比激光焊(han)優越。
5. 焊(han)縫成形(xing)美觀、單位熱輸(shu)入低(di)，焊(han)接變形(xing)小，焊(han)后矯正量小與激(ji)光焊(han)相(xiang)當。
6. 復合焊(han)接是一種高效率低成本優質焊(han)縫的焊(han)接工藝。
激光-電弧復(fu)合焊的種類比較多，可(ke)以根(gen)據產品的類別(bie)、材質和厚度進(jin)行選用。其種類有：
1. 百瓦級(ji)激光能量＋電弧復合
熱源顯(xian)示為電(dian)(dian)弧的(de)(de)特性，激光功率(lv)能量(liang)比較(jiao)(jiao)小（W≤500），激光主要起穩(wen)弧和壓縮電(dian)(dian)弧、提高電(dian)(dian)弧能量(liang)利用率(lv)的(de)(de)作用，多(duo)用于激光＋鎢極氣體保護(hu)電(dian)(dian)弧的(de)(de)復(fu)合焊接，比較(jiao)(jiao)適(shi)合對(dui)薄板的(de)(de)焊接。
2. 千瓦級激光(guang)能(neng)量＋電弧復合
熱源兼(jian)有激光和電(dian)弧特性，能夠充分利用二者的(de)優點，多用于(yu)(yu)激光＋MIG／MAG電(dian)弧的(de)復合焊。適用于(yu)(yu)鋁合金、鎂(mei)合金、碳鋼(gang)、不(bu)銹鋼(gang)、低合金高強鋼(gang)和超高強鋼(gang)等材料的(de)焊接。
3. 萬瓦級激(ji)光能(neng)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(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝是一(yi)種具(ju)有遠大前途的(de)工藝方法，已在(zai)造船、汽車等領域(yu)大厚度(du)高(gao)強(qiang)度(du)鋼板(ban)(ban)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)中得到成功的(de)應用(yong)。例(li)如(ru)，用(yong)焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)軋(ya)高(gao)強(qiang)鋼，熔深可(ke)達(da)(da)15mm，而(er)變形量僅為普通焊(han)(han)接(jie)(jie)的(de)1／10；焊(han)(han)接(jie)(jie)板(ban)(ban)厚為6mm的(de)T型接(jie)(jie)頭，焊(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)可(ke)達(da)(da)3m／min，達(da)(da)到了焊(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)快、變形小、質量高(gao)和(he)間(jian)隙敏(min)感性低(di)的(de)要求(qiu)。
