激(ji)光電弧(hu)復合焊(han)有時也稱電弧(hu)輔助激(ji)光焊(han)接技術，其主要目的(de)是(shi)有效利用(yong)激(ji)光和電弧(hu)的(de)熱(re)源(yuan)，充分發揮(hui)兩種熱(re)源(yuan)各自優勢，取長補短，以較小的(de)激(ji)光功率獲得較大的(de)熔深(shen)，穩(wen)定焊(han)接過程，提(ti)高焊(han)接效率，降(jiang)低激(ji)光焊(han)接的(de)裝配精度和應用(yong)成本。
采用(yong)(yong)激(ji)光(guang)和(he)電(dian)(dian)弧(hu)進行(xing)焊(han)接(jie)的(de)(de)方(fang)式有兩種方(fang)式：一種是(shi)(shi)激(ji)光(guang)與(yu)電(dian)(dian)弧(hu)沿焊(han)接(jie)方(fang)向(xiang)前后串(chuan)行(xing)排(pai)列，且(qie)兩者相距較(jiao)大，作為(wei)兩個(ge)獨(du)立的(de)(de)熱源(yuan)(yuan)作用(yong)(yong)于焊(han)件，主要利(li)用(yong)(yong)電(dian)(dian)弧(hu)熱源(yuan)(yuan)對焊(han)縫(feng)進行(xing)預熱或后熱，以(yi)提高材料對激(ji)光(guang)的(de)(de)吸收率，改善焊(han)縫(feng)組(zu)織和(he)性能；另(ling)一種是(shi)(shi)激(ji)光(guang)和(he)電(dian)(dian)弧(hu)共同(tong)作用(yong)(yong)于同(tong)一個(ge)熔池，焊(han)接(jie)過(guo)程中激(ji)光(guang)和(he)電(dian)(dian)弧(hu)之間存在相互(hu)作用(yong)(yong)和(he)能量(liang)的(de)(de)耦(ou)合，也就是(shi)(shi)我們常說的(de)(de)激(ji)光(guang)電(dian)(dian)弧(hu)復合焊(han)接(jie)。
激光電弧復合焊接又(you)分同軸(zhou)復合和旁軸(zhou)復合，如圖3-55所(suo)示。
1. 同軸復(fu)(fu)合(he)是(shi)(shi)激光(guang)(guang)束(shu)(shu)與(yu)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)同軸作用在焊(han)(han)件(jian)的(de)同一(yi)(yi)位置，即(ji)激光(guang)(guang)穿過電(dian)(dian)弧(hu)(hu)中心(xin)或(huo)(huo)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)穿過對稱布置的(de)環狀光(guang)(guang)束(shu)(shu)或(huo)(huo)多束(shu)(shu)幾何(he)中心(xin)到達焊(han)(han)件(jian)表面(mian)。激光(guang)(guang)-TIG電(dian)(dian)弧(hu)(hu)復(fu)(fu)合(he)是(shi)(shi)較為簡單的(de)一(yi)(yi)種同軸復(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)式，焊(han)(han)接(jie)(jie)時，激光(guang)(guang)在熔池中形成的(de)小孔(kong)對電(dian)(dian)弧(hu)(hu)具有吸(xi)引和壓縮作用，增強(qiang)了(le)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)的(de)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)(du)和穩定性；即(ji)使在高速(su)焊(han)(han)接(jie)(jie)條件(jian)下(xia)，仍(reng)可保證電(dian)(dian)弧(hu)(hu)穩定，焊(han)(han)縫成形良好，氣孔(kong)、咬邊等(deng)缺陷大(da)大(da)減少。它的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)一(yi)(yi)般是(shi)(shi)激光(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)的(de)2倍以上，更(geng)遠(yuan)遠(yuan)大(da)于TIG焊(han)(han)。這(zhe)種復(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法主要(yao)用于薄板或(huo)(huo)薄壁不銹鋼管的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)，焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)高達15m／min，焊(han)(han)縫成形明(ming)顯(xian)改善，且降低了(le)對坡(po)口加工精度(du)(du)的(de)要(yao)求。
2. 旁軸(zhou)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)是激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)和(he)(he)電(dian)弧呈(cheng)(cheng)一定(ding)角(jiao)度地作(zuo)用(yong)(yong)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)件的(de)同一位置，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)與電(dian)弧呈(cheng)(cheng)不對稱的(de)幾何關系。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)可(ke)(ke)以在(zai)電(dian)弧前方引(yin)入(ru)(ru)，也可(ke)(ke)以要電(dian)弧后(hou)方引(yin)入(ru)(ru)。旁軸(zhou)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)容(rong)易實現，可(ke)(ke)以采(cai)用(yong)(yong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)與TIG電(dian)弧、MAG/MIG電(dian)弧或等離子弧復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)是目前應(ying)(ying)用(yong)(yong)最廣泛的(de)一種(zhong)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)熱源焊(han)(han)(han)(han)接方式(shi)，由于MIG具有送絲(si)(si)和(he)(he)熔滴(di)過渡(du)，一般采(cai)用(yong)(yong)旁軸(zhou)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)方式(shi)，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)不但可(ke)(ke)增大(da)熔深，改善(shan)焊(han)(han)(han)(han)接適(shi)應(ying)(ying)性(xing)，還可(ke)(ke)通過填充(chong)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)(si)改善(shan)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)組織和(he)(he)性(xing)能。采(cai)用(yong)(yong)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)(han)接速度比單(dan)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)或單(dan)MIG焊(han)(han)(han)(han)時提高(gao)約1/3，而輸入(ru)(ru)能量(liang)減少了1/4，更體現出復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)的(de)高(gao)效(xiao)和(he)(he)節能優勢。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)比激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)-TIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)的(de)板厚更大(da)，焊(han)(han)(han)(han)接適(shi)應(ying)(ying)性(xing)更強。
旁軸復(fu)合焊接根(gen)據(ju)焊接位置(zhi)(zhi)（即(ji)兩(liang)熱(re)源的(de)相對位置(zhi)(zhi)）的(de)不同(tong)，又分為激光(guang)前置(zhi)(zhi)（電(dian)弧(hu)在激光(guang)之后(hou)）和(he)激光(guang)后(hou)置(zhi)(zhi)（電(dian)弧(hu)在激光(guang)之前）兩(liang)種形式(shi)，其(qi)焊接原理示意(yi)圖(tu)(tu)如圖(tu)(tu)3-56所示。兩(liang)熱(re)源前后(hou)位置(zhi)(zhi)的(de)不同(tong)對焊縫形貌、成形影響較大。
用激光(guang)-MAG復(fu)合(he)(he)焊進行試(shi)驗時，在完全相同的焊接參數下，互換兩(liang)(liang)熱(re)源前后位(wei)置(zhi)，從圖3-57和圖3-58中(zhong)可以看出焊縫(feng)形貌截然不同，激光(guang)后置(zhi)焊縫(feng)，兩(liang)(liang)熱(re)源都達到了有(you)(you)效(xiao)耦合(he)(he)，焊縫(feng)表面(mian)圓潤飽滿，基本沒有(you)(you)飛(fei)濺；激光(guang)前置(zhi)焊縫(feng)，焊縫(feng)寬窄不一且伴有(you)(you)大顆粒飛(fei)濺，電(dian)弧(hu)不能穩定燃燒，兩(liang)(liang)種熱(re)源耦合(he)(he)較差。從上述圖中(zhong)還可以知道(dao)，當熱(re)源間(jian)距(ju)為(wei)6mm時，兩(liang)(liang)者焊縫(feng)形貌都處(chu)于(yu)最佳(jia)狀(zhuang)態。
圖3-59表示了熱(re)(re)(re)源(yuan)(yuan)間(jian)(jian)距(ju)與(yu)熔寬關系，從圖中(zhong)除了熱(re)(re)(re)源(yuan)(yuan)間(jian)(jian)距(ju)＝2mm外，激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)前(qian)置時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)焊縫(feng)(feng)熔寬均比激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)后(hou)置時(shi)(shi)(shi)(shi)較寬。這(zhe)是因為激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)前(qian)置時(shi)(shi)(shi)(shi)沒(mei)有電(dian)弧(hu)預(yu)熱(re)(re)(re)母材，使焊接(jie)金(jin)(jin)屬(shu)首先對(dui)(dui)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是反射(she)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)，待(dai)金(jin)(jin)屬(shu)表面(mian)微熔后(hou)，對(dui)(dui)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)能(neng)量(liang)的(de)(de)吸收才變(bian)得明顯，不能(neng)形成激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)小(xiao)孔效應，激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)致等離子(zi)體減(jian)少。因此，對(dui)(dui)電(dian)弧(hu)的(de)(de)引導(dao)、壓縮(suo)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)減(jian)弱，弧(hu)柱在金(jin)(jin)屬(shu)表面(mian)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)面(mian)積(ji)增(zeng)加，導(dao)致激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)前(qian)置施焊時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)焊縫(feng)(feng)熔寬較寬、熔深(shen)較淺、余高小(xiao)還(huan)有不同程度的(de)(de)咬(yao)邊缺陷。激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)后(hou)置施焊時(shi)(shi)(shi)(shi)，電(dian)弧(hu)首先對(dui)(dui)焊接(jie)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)點(dian)進(jin)行預(yu)熱(re)(re)(re)，金(jin)(jin)屬(shu)對(dui)(dui)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)能(neng)量(liang)吸收和小(xiao)孔效應增(zeng)強(qiang)，激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)對(dui)(dui)電(dian)弧(hu)的(de)(de)引導(dao)和壓縮(suo)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)增(zeng)強(qiang)，而且MAG焊縫(feng)(feng)處于前(qian)傾焊接(jie)方位(wei)，電(dian)弧(hu)力后(hou)排(pai)熔池金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)也增(zeng)大，熔滴著陸點(dian)與(yu)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)在焊接(jie)金(jin)(jin)屬(shu)上的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)點(dian)距(ju)離縮(suo)短，提高了能(neng)量(liang)的(de)(de)利用(yong)(yong)(yong)率，因此焊縫(feng)(feng)熔深(shen)要深(shen)些，熔寬相應要窄些。
圖3-60表示(shi)出熱(re)源間(jian)距與(yu)熔(rong)深的(de)關系：從圖中可(ke)知，激(ji)光(guang)后(hou)(hou)置(zhi)時，熔(rong)深隨著熱(re)源間(jian)距的(de)增大而增熔(rong)，最小熔(rong)深為(wei)2.9mm；激(ji)光(guang)前置(zhi)時的(de)熔(rong)深變化恰恰與(yu)激(ji)光(guang)后(hou)(hou)置(zhi)相反，它的(de)最小熔(rong)深為(wei)1.2mm，最大熔(rong)深也(ye)只有(you)3.9mm，充分(fen)說(shuo)明了激(ji)光(guang)與(yu)電弧空間(jian)位置(zhi)不(bu)同，焊接效果有(you)較大差異。
在激光(guang)(guang)-電(dian)(dian)弧復合焊接中，應(ying)(ying)選擇激光(guang)(guang)后置的(de)方式，電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)流小時(shi)熱源(yuan)間距應(ying)(ying)選2～3mm之間；電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)流較大(da)時(shi)熱源(yuan)間距要選5～6mm之間。
3. 有資料(liao)介紹(shao)，用脈沖(chong)Nd：YAG 激(ji)光(guang)／TIG 電(dian)弧復合熱(re)源(yuan)在304不(bu)銹鋼板（板厚3mm，試(shi)(shi)板尺寸100mm×150mm）上進行堆焊(han)試(shi)(shi)驗。來(lai)了(le)解脈沖(chong)Nd：YAG激(ji)光(guang)/TIG電(dian)弧復合熱(re)源(yuan)堆焊(han)過(guo)程(cheng)中激(ji)光(guang)功率、激(ji)光(guang)束(shu)離焦量和(he)焊(han)接速度對焊(han)縫(feng)形貌(mao)、熔深和(he)熔寬的影響。
焊(han)(han)接設備采用JHM-1GXY-400X型脈(mo)沖Nd YAG 激光器和TIG WP300焊(han)(han)機(ji)。JHM-1GXY-400X型激光器最(zui)大(da)輸出功率500W，經(jing)焦距70mm的(de)透鏡(jing)聚焦后可獲得直徑0.2mm的(de)焦斑。TIG WP300焊(han)(han)機(ji)最(zui)大(da)電流300A。采用旁軸復合(he)的(de)激光后置(zhi)式進(jin)行堆(dui)焊(han)(han)。堆(dui)焊(han)(han)過程中采用氬(ya)氣(qi)對激光頭、TIG焊(han)(han)槍及工件(jian)高溫(wen)區域(yu)進(jin)行保護(hu)。
試(shi)驗參(can)數均為：TIG電流(liu)I，＝190A，TIG電壓(ya)U1＝11～12V，泵浦燈電流(liu)IL＝190A，激(ji)(ji)光束(shu)離焦量e＝-1mm，激(ji)(ji)光脈沖頻率(lv)f＝15Hz，脈寬b＝2.5ms，熱源(yuan)間距(ju)d＝0.5mm，焊接速度u＝25cm/min（此組參(can)數下激(ji)(ji)光功率(lv)為350W）。
試驗(yan)結果與分(fen)析：
1. 三種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)截(jie)面形(xing)貌(mao)(mao)、熔(rong)深和(he)熔(rong)寬的(de)(de)(de)比較。單(dan)(dan)一(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)、單(dan)(dan)一(yi)激(ji)(ji)光焊(han)(han)(han)(han)和(he)激(ji)(ji)光／TIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)三種(zhong)情況(kuang)下得到(dao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)截(jie)面形(xing)貌(mao)(mao)如圖3-61所示：單(dan)(dan)一(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)接(jie)得到(dao)典型(xing)熱(re)導焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)深寬比很小；激(ji)(ji)光焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)熔(rong)寬很小，熔(rong)深很大，深寬比約為TIG焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)12倍；復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)寬 圖3-61 不(bu)同焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)源得到(dao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)截(jie)面形(xing)貌(mao)(mao)度和(he)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)熔(rong)深都明顯增大，形(xing)成了(le)“釘頭(tou)”形(xing)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)截(jie)面形(xing)貌(mao)(mao)。三者(zhe)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)截(jie)面面積分別為0.6m㎡、1.1m㎡和(he)2.4m㎡，復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)面面積比兩種(zhong)熱(re)源單(dan)(dan)一(yi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)得到(dao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)截(jie)面面積之和(he)還要大0.7m㎡左右(you)，可見(jian)兩種(zhong)熱(re)源復(fu)合(he)(he)后產生(sheng)了(le)“1＋1＞2”的(de)(de)(de)效應。
2. 激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率(lv)(lv)對(dui)復合(he)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)形貌、熔深(shen)和(he)熔寬(kuan)(kuan)的(de)(de)影響。在其他工藝參(can)數(shu)不(bu)變的(de)(de)條件下改(gai)變激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率(lv)(lv)（P2）為(wei)(wei)70W、210W和(he)350W進行復合(he)焊(han)(han)(han)接，這三種(zhong)情況焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)橫截面(mian)面(mian)積(ji)依(yi)次(ci)為(wei)(wei)1.07m㎡、1.68m㎡和(he)2.34m㎡，復合(he)熱(re)(re)源的(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)(lv)分別為(wei)(wei)520W、660W和(he)800W。這三種(zhong)情況下單位熱(re)(re)源功(gong)(gong)率(lv)(lv)形成的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)面(mian)積(ji)依(yi)次(ci)為(wei)(wei)2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)2.96m㎡/kW，從(cong)圖(tu)3-62可(ke)見。表明隨(sui)著(zhu)激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率(lv)(lv)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)，復合(he)熱(re)(re)源的(de)(de)熱(re)(re)功(gong)(gong)率(lv)(lv)也(ye)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)，這是因為(wei)(wei)激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率(lv)(lv)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)時(shi)(shi)小(xiao)孔效應更加(jia)顯著(zhu)，而且激(ji)光(guang)對(dui)TIG電弧(hu)的(de)(de)穩弧(hu)和(he)壓縮作(zuo)用會增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)強，從(cong)而使電弧(hu)能量(liang)密(mi)度增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)。同時(shi)(shi)從(cong)圖(tu)3-63中(zhong)可(ke)以看(kan)到，當激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率(lv)(lv)從(cong)70W增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)到350W時(shi)(shi)熔深(shen)的(de)(de)變化很(hen)顯著(zhu)，從(cong)約0.9mm增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)到約2.0mm，增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)了約110％，而熔寬(kuan)(kuan)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)幅相對(dui)小(xiao)些(xie)，只有20％。總(zong)之，激(ji)光(guang)功(gong)(gong)率(lv)(lv)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)時(shi)(shi)，復合(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)深(shen)和(he)熔寬(kuan)(kuan)均增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)，復合(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)橫截面(mian)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)，復合(he)熱(re)(re)源熱(re)(re)效率(lv)(lv)也(ye)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)。
3. 激光(guang)(guang)束離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)形貌、熔深和熔寬的(de)影響在(zai)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)分別為(wei)5、2、-1和-3四種情(qing)況下進行堆焊(han)(han)(han)(han)試驗(yan)，從(cong)圖3-64中(zhong)可以看出(chu)，離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截面(mian)(mian)形貌有非常顯著的(de)影響：在(zai)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝5mm時(shi)(shi)，由于工(gong)件表面(mian)(mian)激光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑直(zhi)徑(jing)過圖3-64 離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截面(mian)(mian)形貌的(de)影響大(da)，能量(liang)(liang)密度較低不足產生(sheng)小孔效應，此時(shi)(shi)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接模式為(wei)熱傳導焊(han)(han)(han)(han)接；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝2mm時(shi)(shi)，工(gong)件表面(mian)(mian)光(guang)(guang)斑直(zhi)徑(jing)減小，功率密度有所增大(da)，因此形成了(le)錐狀的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫截面(mian)(mian)形貌；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝-1mm時(shi)(shi)得到的(de)熔深最大(da)；離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝-3mm時(shi)(shi)也(ye)形成了(le)典(dian)型(xing)的(de)釘頭(tou)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)，其焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔深和離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為(wei)e＝-1mm時(shi)(shi)相(xiang)比有所減少。
激光離(li)(li)焦(jiao)量(liang)對(dui)(dui)復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)熔(rong)深和熔(rong)寬(kuan)尺(chi)寸的影響(xiang)如圖3-65所(suo)示，離(li)(li)焦(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增(zeng)加(jia)到5mm的過程(cheng)中，焊(han)(han)縫(feng)熔(rong)深先(xian)增(zeng)大(da)，在離(li)(li)焦(jiao)量(liang)為-1mm時達到最(zui)大(da)，然(ran)后隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)量(liang)的進(jin)一步增(zeng)大(da)焊(han)(han)縫(feng)熔(rong)深開始減小；焊(han)(han)縫(feng)熔(rong)寬(kuan)隨離(li)(li)焦(jiao)量(liang)的變化趨勢與(yu)熔(rong)深相(xiang)同，隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增(zeng)大(da)到5mm，焊(han)(han)縫(feng)熔(rong)寬(kuan)也在離(li)(li)焦(jiao)量(liang)為-1mm時增(zeng)加(jia)到最(zui)大(da)，然(ran)后隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)量(liang)的進(jin)一步增(zeng)大(da)而減少，從(cong)圖3-65還(huan)可以(yi)看(kan)到，離(li)(li)焦(jiao)量(liang)變化會導致(zhi)復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)熔(rong)深發生較大(da)幅度變化，而焊(han)(han)縫(feng)熔(rong)寬(kuan)的變化幅度則(ze)相(xiang)對(dui)(dui)較小。
在(zai)圖3-64四種(zhong)情況下焊縫橫截面(mian)面(mian)積(ji)測量(liang)(liang)結果(guo)依次為0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和1.66m㎡。即隨著離焦量(liang)(liang)從-3mm增大(da)到5mm，復合熱源熱效率先增大(da)，離焦量(liang)(liang)為-1mm時(shi)達(da)到最(zui)大(da)，然后隨著離焦量(liang)(liang)的進一步增大(da)而(er)減小。
4. 焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)對復(fu)合(he)焊(han)(han)縫形貌(mao)、熔(rong)(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)(shen)和(he)(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)影響。在其他工藝參(can)數保持不變(bian)，焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)分(fen)別為(wei)35cm／min、25cm／min和(he)(he)15cm／min的(de)條件(jian)下分(fen)別進行焊(han)(han)接(jie)(jie)試驗(yan)，對焊(han)(han)縫形貌(mao)、熔(rong)(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)(shen)和(he)(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)進行測量：圖3-66中可以看(kan)出，隨著焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)的(de)減小(xiao)(xiao)，焊(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)(shen)和(he)(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)都(dou)明顯增大(da)(da)，當焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)為(wei)15cm／min時(shi)，試板幾乎熔(rong)(rong)(rong)(rong)穿(chuan)；圖3-67所示為(wei)焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)對復(fu)合(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)(shen)和(he)(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)影響，焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)從15cm／min增大(da)(da)到35cm／min時(shi)，復(fu)合(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)(shen)變(bian)化(hua)較大(da)(da)，而焊(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)變(bian)化(hua)則相(xiang)對較小(xiao)(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(zong)之(zhi)，焊(han)(han)接(jie)速度減小時(shi)，復(fu)合焊(han)(han)縫熔(rong)深、熔(rong)寬和焊(han)(han)縫橫截面面積都增(zeng)大。
復合(he)焊接的主要優點如(ru)下(xia)：
1. 焊(han)接能量集(ji)中，焊(han)接速度快，熔深大，比單純激光焊(han)或電弧(hu)焊(han)都(dou)好。
2. 電弧過程穩(wen)定，既使(shi)在(zai)小電流(liu)條件下施焊，也能穩(wen)定地焊接。
3. 對接頭(tou)間隙不敏感，比激(ji)光焊(han)好得多。
4. 可以通過焊(han)絲來改善焊(han)縫的(de)性能，比(bi)激光焊(han)優越。
5. 焊(han)縫成形美觀、單位熱(re)輸(shu)入低，焊(han)接變形小，焊(han)后矯正量小與激光焊(han)相當(dang)。
6. 復合(he)焊(han)接(jie)是一種(zhong)高效率低(di)成本優(you)質焊(han)縫的焊(han)接(jie)工藝。
激光-電弧復合焊的(de)種類比較多，可以根據產(chan)品的(de)類別、材質和(he)厚度進(jin)行選用。其種類有：
1. 百(bai)瓦級激光能量＋電弧(hu)復合(he)
熱源顯示為電(dian)弧(hu)的(de)(de)特性，激(ji)光功率能(neng)量(liang)比(bi)較(jiao)小（W≤500），激(ji)光主要起穩弧(hu)和壓縮電(dian)弧(hu)、提高電(dian)弧(hu)能(neng)量(liang)利用(yong)率的(de)(de)作用(yong)，多用(yong)于激(ji)光＋鎢極(ji)氣體保護(hu)電(dian)弧(hu)的(de)(de)復合焊接，比(bi)較(jiao)適合對薄板的(de)(de)焊接。
2. 千瓦級激光(guang)能量＋電弧復(fu)合
熱源兼有(you)激光和電弧特性，能夠充分利用二者的(de)優點，多用于激光＋MIG／MAG電弧的(de)復合(he)焊。適(shi)用于鋁合(he)金、鎂合(he)金、碳鋼(gang)(gang)、不銹(xiu)鋼(gang)(gang)、低合(he)金高強(qiang)鋼(gang)(gang)和超高強(qiang)鋼(gang)(gang)等材料的(de)焊接。
3. 萬瓦級激光能(neng)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(ji)光-電弧(hu)復合焊(han)接工藝是(shi)一種具(ju)有遠(yuan)大前(qian)途的(de)(de)工藝方(fang)法，已在造船、汽車等領域大厚度高強度鋼(gang)板的(de)(de)焊(han)接中(zhong)得到成功的(de)(de)應用。例如，用焊(han)接熱軋高強鋼(gang)，熔深(shen)可達15mm，而(er)變(bian)形量僅為(wei)普通焊(han)接的(de)(de)1／10；焊(han)接板厚為(wei)6mm的(de)(de)T型接頭，焊(han)接速度可達3m／min，達到了焊(han)接速度快、變(bian)形小、質(zhi)量高和(he)間隙(xi)敏(min)感性低(di)的(de)(de)要求。
