激光(guang)電(dian)弧(hu)復(fu)合焊(han)有時也稱電(dian)弧(hu)輔(fu)助激光(guang)焊(han)接(jie)技(ji)術，其主(zhu)要(yao)目(mu)的(de)是有效利用激光(guang)和(he)電(dian)弧(hu)的(de)熱源(yuan)，充分發揮兩種熱源(yuan)各自優勢，取長(chang)補短，以較小的(de)激光(guang)功率獲得較大(da)的(de)熔深，穩定焊(han)接(jie)過程，提高焊(han)接(jie)效率，降低激光(guang)焊(han)接(jie)的(de)裝(zhuang)配(pei)精(jing)度和(he)應用成本。
采用(yong)激光(guang)和(he)(he)電(dian)弧(hu)(hu)進行焊(han)(han)(han)(han)接的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)有兩種(zhong)方(fang)式(shi)：一種(zhong)是激光(guang)與電(dian)弧(hu)(hu)沿焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)向前后串行排列，且兩者相距較大，作為兩個獨立(li)的(de)(de)(de)熱源(yuan)作用(yong)于(yu)焊(han)(han)(han)(han)件，主(zhu)要(yao)利(li)用(yong)電(dian)弧(hu)(hu)熱源(yuan)對(dui)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)進行預熱或后熱，以提(ti)高材料(liao)對(dui)激光(guang)的(de)(de)(de)吸收率(lv)，改(gai)善焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)組(zu)織和(he)(he)性能(neng)；另一種(zhong)是激光(guang)和(he)(he)電(dian)弧(hu)(hu)共同作用(yong)于(yu)同一個熔池，焊(han)(han)(han)(han)接過程中激光(guang)和(he)(he)電(dian)弧(hu)(hu)之(zhi)間(jian)存在(zai)相互作用(yong)和(he)(he)能(neng)量(liang)的(de)(de)(de)耦合(he)，也(ye)就是我們常說的(de)(de)(de)激光(guang)電(dian)弧(hu)(hu)復合(he)焊(han)(han)(han)(han)接。
激光電弧復合焊(han)接又分同(tong)軸復合和旁軸復合，如圖3-55所示。
1. 同軸復合(he)(he)是(shi)激(ji)光(guang)束(shu)(shu)與(yu)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)同軸作用在焊(han)件的(de)(de)同一(yi)位(wei)置，即激(ji)光(guang)穿(chuan)過電(dian)(dian)(dian)弧(hu)中心(xin)或(huo)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)穿(chuan)過對(dui)稱布置的(de)(de)環(huan)狀光(guang)束(shu)(shu)或(huo)多束(shu)(shu)幾何(he)中心(xin)到達焊(han)件表(biao)面。激(ji)光(guang)-TIG電(dian)(dian)(dian)弧(hu)復合(he)(he)是(shi)較為簡單的(de)(de)一(yi)種(zhong)同軸復合(he)(he)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)式，焊(han)接(jie)(jie)時，激(ji)光(guang)在熔池中形(xing)成(cheng)的(de)(de)小孔對(dui)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)具有吸引和(he)壓縮(suo)作用，增強了電(dian)(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流密度(du)(du)和(he)穩(wen)定(ding)性；即使在高速(su)(su)焊(han)接(jie)(jie)條件下，仍可保證電(dian)(dian)(dian)弧(hu)穩(wen)定(ding)，焊(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)良好，氣孔、咬(yao)邊等(deng)缺陷(xian)大大減少。它的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)(du)一(yi)般(ban)是(shi)激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)2倍以上，更遠遠大于TIG焊(han)。這種(zhong)復合(he)(he)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)主(zhu)要用于薄板或(huo)薄壁不銹鋼管的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)，焊(han)接(jie)(jie)速(su)(su)度(du)(du)高達15m／min，焊(han)縫(feng)成(cheng)形(xing)明顯改(gai)善，且降低了對(dui)坡口(kou)加(jia)工(gong)精度(du)(du)的(de)(de)要求。
2. 旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)是激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)束和(he)電(dian)(dian)(dian)弧呈一定角度地作用(yong)(yong)在焊(han)(han)(han)件的(de)(de)同一位置(zhi)，激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)束與電(dian)(dian)(dian)弧呈不(bu)(bu)對稱的(de)(de)幾(ji)何關系。激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)可(ke)(ke)以(yi)在電(dian)(dian)(dian)弧前方(fang)引入，也(ye)可(ke)(ke)以(yi)要電(dian)(dian)(dian)弧后(hou)方(fang)引入。旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)容易實(shi)現，可(ke)(ke)以(yi)采用(yong)(yong)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)束與TIG電(dian)(dian)(dian)弧、MAG/MIG電(dian)(dian)(dian)弧或等(deng)離子(zi)弧復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)。激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)是目(mu)前應(ying)用(yong)(yong)最(zui)廣泛的(de)(de)一種(zhong)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)熱(re)源(yuan)焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)式(shi)，由于(yu)MIG具(ju)有送(song)絲和(he)熔滴過(guo)渡，一般(ban)采用(yong)(yong)旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)方(fang)式(shi)，激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)不(bu)(bu)但可(ke)(ke)增大熔深，改善焊(han)(han)(han)接(jie)適應(ying)性(xing)，還可(ke)(ke)通過(guo)填充(chong)焊(han)(han)(han)絲改善焊(han)(han)(han)縫(feng)組織和(he)性(xing)能。采用(yong)(yong)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)接(jie)速度比單(dan)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)或單(dan)MIG焊(han)(han)(han)時提高約(yue)1/3，而輸入能量(liang)減(jian)少(shao)了(le)1/4，更(geng)體現出復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)的(de)(de)高效(xiao)和(he)節能優勢(shi)。激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)比激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)-TIG復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)的(de)(de)板厚更(geng)大，焊(han)(han)(han)接(jie)適應(ying)性(xing)更(geng)強。
旁(pang)軸復(fu)合焊接(jie)(jie)根據焊接(jie)(jie)位(wei)置(zhi)(zhi)（即兩(liang)熱源(yuan)的相對(dui)位(wei)置(zhi)(zhi)）的不(bu)同(tong)，又分為(wei)激光前置(zhi)(zhi)（電弧(hu)在激光之(zhi)后）和激光后置(zhi)(zhi)（電弧(hu)在激光之(zhi)前）兩(liang)種形式(shi)，其焊接(jie)(jie)原理示意圖(tu)如圖(tu)3-56所示。兩(liang)熱源(yuan)前后位(wei)置(zhi)(zhi)的不(bu)同(tong)對(dui)焊縫形貌(mao)、成形影響較大(da)。
用激(ji)(ji)光(guang)-MAG復合焊(han)(han)(han)進行試驗時，在完全相同(tong)的焊(han)(han)(han)接(jie)參數(shu)下，互換兩熱(re)源(yuan)前后位置，從圖3-57和圖3-58中可以看出焊(han)(han)(han)縫(feng)形貌截然不(bu)同(tong)，激(ji)(ji)光(guang)后置焊(han)(han)(han)縫(feng)，兩熱(re)源(yuan)都達到了(le)有效(xiao)耦(ou)合，焊(han)(han)(han)縫(feng)表面圓潤飽滿，基本(ben)沒有飛濺(jian)；激(ji)(ji)光(guang)前置焊(han)(han)(han)縫(feng)，焊(han)(han)(han)縫(feng)寬窄不(bu)一且伴有大顆粒飛濺(jian)，電弧不(bu)能穩定(ding)燃燒(shao)，兩種熱(re)源(yuan)耦(ou)合較(jiao)差。從上述(shu)圖中還可以知(zhi)道，當熱(re)源(yuan)間距為6mm時，兩者焊(han)(han)(han)縫(feng)形貌都處于最佳狀態(tai)。
圖3-59表(biao)示了(le)熱(re)源間距(ju)(ju)與熔(rong)寬(kuan)(kuan)關系，從圖中除了(le)熱(re)源間距(ju)(ju)＝2mm外，激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)前置時(shi)的(de)焊(han)(han)(han)縫熔(rong)寬(kuan)(kuan)均(jun)比激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)后(hou)置時(shi)較(jiao)(jiao)寬(kuan)(kuan)。這是因為激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)前置時(shi)沒有電(dian)弧(hu)預熱(re)母材(cai)，使焊(han)(han)(han)接金屬(shu)首先(xian)對(dui)(dui)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)是反射作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)，待金屬(shu)表(biao)面微熔(rong)后(hou)，對(dui)(dui)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)能量(liang)的(de)吸(xi)收才變得明顯，不(bu)能形成激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)小(xiao)孔效應(ying)(ying)，激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)致(zhi)等離子(zi)體減(jian)少。因此，對(dui)(dui)電(dian)弧(hu)的(de)引導(dao)(dao)、壓縮(suo)(suo)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)減(jian)弱，弧(hu)柱在金屬(shu)表(biao)面作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)面積增(zeng)加(jia)，導(dao)(dao)致(zhi)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)前置施焊(han)(han)(han)時(shi)的(de)焊(han)(han)(han)縫熔(rong)寬(kuan)(kuan)較(jiao)(jiao)寬(kuan)(kuan)、熔(rong)深(shen)較(jiao)(jiao)淺、余高小(xiao)還有不(bu)同(tong)程(cheng)度的(de)咬邊缺(que)陷。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)后(hou)置施焊(han)(han)(han)時(shi)，電(dian)弧(hu)首先(xian)對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)接作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)點(dian)(dian)進(jin)行預熱(re)，金屬(shu)對(dui)(dui)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)能量(liang)吸(xi)收和(he)小(xiao)孔效應(ying)(ying)增(zeng)強，激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)對(dui)(dui)電(dian)弧(hu)的(de)引導(dao)(dao)和(he)壓縮(suo)(suo)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)增(zeng)強，而且MAG焊(han)(han)(han)縫處于前傾(qing)焊(han)(han)(han)接方位，電(dian)弧(hu)力后(hou)排熔(rong)池金屬(shu)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)也增(zeng)大，熔(rong)滴著(zhu)陸點(dian)(dian)與激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)在焊(han)(han)(han)接金屬(shu)上的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)點(dian)(dian)距(ju)(ju)離縮(suo)(suo)短，提高了(le)能量(liang)的(de)利用(yong)率，因此焊(han)(han)(han)縫熔(rong)深(shen)要深(shen)些(xie)，熔(rong)寬(kuan)(kuan)相應(ying)(ying)要窄些(xie)。
圖3-60表示出熱源(yuan)間(jian)距(ju)與(yu)熔深(shen)的(de)關系：從圖中可知，激(ji)光(guang)后(hou)置時，熔深(shen)隨(sui)著熱源(yuan)間(jian)距(ju)的(de)增大(da)而增熔，最小(xiao)(xiao)熔深(shen)為(wei)(wei)2.9mm；激(ji)光(guang)前置時的(de)熔深(shen)變(bian)化恰恰與(yu)激(ji)光(guang)后(hou)置相反(fan)，它的(de)最小(xiao)(xiao)熔深(shen)為(wei)(wei)1.2mm，最大(da)熔深(shen)也只(zhi)有(you)3.9mm，充分(fen)說明了激(ji)光(guang)與(yu)電弧(hu)空(kong)間(jian)位置不同，焊接效果有(you)較大(da)差異(yi)。
在激光-電(dian)(dian)弧復合焊接中，應(ying)選(xuan)擇激光后(hou)置的方式，電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)流小時(shi)熱源間距應(ying)選(xuan)2～3mm之間；電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)流較大時(shi)熱源間距要(yao)選(xuan)5～6mm之間。
3. 有資料介紹，用(yong)脈沖(chong)Nd：YAG 激(ji)光／TIG 電弧復合熱(re)源(yuan)在304不銹鋼(gang)板（板厚3mm，試(shi)板尺寸100mm×150mm）上進行堆焊(han)試(shi)驗。來了(le)解脈沖(chong)Nd：YAG激(ji)光/TIG電弧復合熱(re)源(yuan)堆焊(han)過程中激(ji)光功率、激(ji)光束離焦量和焊(han)接速度對焊(han)縫形(xing)貌、熔(rong)(rong)深和熔(rong)(rong)寬(kuan)的影響。
焊(han)(han)接設備采(cai)用(yong)JHM-1GXY-400X型(xing)脈(mo)沖Nd YAG 激光(guang)器和TIG WP300焊(han)(han)機。JHM-1GXY-400X型(xing)激光(guang)器最大輸出功率500W，經焦距70mm的(de)透鏡聚焦后可獲得直徑0.2mm的(de)焦斑。TIG WP300焊(han)(han)機最大電流300A。采(cai)用(yong)旁軸復合的(de)激光(guang)后置式進行堆(dui)焊(han)(han)。堆(dui)焊(han)(han)過程中采(cai)用(yong)氬氣對(dui)激光(guang)頭、TIG焊(han)(han)槍及工件高溫區域進行保護。
試驗參數均為(wei)：TIG電流I，＝190A，TIG電壓(ya)U1＝11～12V，泵(beng)浦燈電流IL＝190A，激(ji)光束離(li)焦量e＝-1mm，激(ji)光脈沖(chong)頻(pin)率f＝15Hz，脈寬b＝2.5ms，熱源間距d＝0.5mm，焊接(jie)速度(du)u＝25cm/min（此(ci)組參數下激(ji)光功率為(wei)350W）。
試驗(yan)結(jie)果與分析(xi)：
1. 三種焊(han)(han)(han)(han)(han)接方(fang)法焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)形貌(mao)、熔深和(he)(he)熔寬(kuan)的比(bi)較。單(dan)(dan)一(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)、單(dan)(dan)一(yi)激(ji)(ji)光焊(han)(han)(han)(han)(han)和(he)(he)激(ji)(ji)光／TIG復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)三種情況(kuang)下(xia)得(de)(de)到(dao)的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)形貌(mao)如圖3-61所示：單(dan)(dan)一(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)接得(de)(de)到(dao)典型(xing)熱(re)(re)(re)導焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)深寬(kuan)比(bi)很(hen)小(xiao)；激(ji)(ji)光焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔寬(kuan)很(hen)小(xiao)，熔深很(hen)大，深寬(kuan)比(bi)約為(wei)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的12倍(bei)；復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)寬(kuan) 圖3-61 不同(tong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接熱(re)(re)(re)源(yuan)得(de)(de)到(dao)的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)形貌(mao)度和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔深都明顯增大，形成了(le)“釘頭(tou)”形的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)形貌(mao)。三者(zhe)的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(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)合焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的橫(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)面(mian)積(ji)(ji)比(bi)兩種熱(re)(re)(re)源(yuan)單(dan)(dan)一(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接得(de)(de)到(dao)的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)面(mian)積(ji)(ji)之和(he)(he)還(huan)要大0.7m㎡左右，可見(jian)兩種熱(re)(re)(re)源(yuan)復(fu)合后產生了(le)“1＋1＞2”的效應。
2. 激(ji)光(guang)功率(lv)對(dui)(dui)復(fu)(fu)合(he)(he)焊(han)(han)縫(feng)(feng)形(xing)貌、熔深和(he)熔寬的(de)(de)(de)(de)影響。在其他工(gong)藝參數不變(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)條件下改(gai)變(bian)(bian)激(ji)光(guang)功率(lv)（P2）為70W、210W和(he)350W進行(xing)復(fu)(fu)合(he)(he)焊(han)(han)接，這三種(zhong)情況焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)(mian)積依次為1.07m㎡、1.68m㎡和(he)2.34m㎡，復(fu)(fu)合(he)(he)熱(re)(re)(re)源的(de)(de)(de)(de)功率(lv)分別為520W、660W和(he)800W。這三種(zhong)情況下單位熱(re)(re)(re)源功率(lv)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)橫(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)(mian)積依次為2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)2.96m㎡/kW，從圖(tu)3-62可見(jian)。表明隨著激(ji)光(guang)功率(lv)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)(da)，復(fu)(fu)合(he)(he)熱(re)(re)(re)源的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)功率(lv)也(ye)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)(da)，這是因為激(ji)光(guang)功率(lv)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)(da)時(shi)(shi)小(xiao)孔效應(ying)更加(jia)顯著，而且激(ji)光(guang)對(dui)(dui)TIG電(dian)弧的(de)(de)(de)(de)穩弧和(he)壓(ya)縮作用會增(zeng)(zeng)(zeng)強，從而使電(dian)弧能量密度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)(da)。同時(shi)(shi)從圖(tu)3-63中可以看(kan)到(dao)，當激(ji)光(guang)功率(lv)從70W增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)(da)到(dao)350W時(shi)(shi)熔深的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)很顯著，從約0.9mm增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)(da)到(dao)約2.0mm，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)了約110％，而熔寬的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)幅相對(dui)(dui)小(xiao)些，只有20％。總之，激(ji)光(guang)功率(lv)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)(da)時(shi)(shi)，復(fu)(fu)合(he)(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)深和(he)熔寬均增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)(da)，復(fu)(fu)合(he)(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)橫(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)(mian)積增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)(da)，復(fu)(fu)合(he)(he)熱(re)(re)(re)源熱(re)(re)(re)效率(lv)也(ye)增(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)(da)(da)。
3. 激光(guang)(guang)束離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫形貌、熔深和(he)熔寬的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)在離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)分別為(wei)5、2、-1和(he)-3四種情(qing)況下進行堆(dui)焊(han)(han)(han)試驗，從圖3-64中可以看出，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對焊(han)(han)(han)縫橫截(jie)面(mian)形貌有非(fei)常顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)：在離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝5mm時，由于工件表(biao)面(mian)激光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑直徑過圖3-64 離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫橫截(jie)面(mian)形貌的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)大，能量(liang)(liang)密(mi)度較低不足產生小孔效應，此時的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接模式為(wei)熱傳(chuan)導(dao)焊(han)(han)(han)接；離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝2mm時，工件表(biao)面(mian)光(guang)(guang)斑直徑減小，功率密(mi)度有所增大，因(yin)此形成(cheng)了(le)錐狀的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫橫截(jie)面(mian)形貌；離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝-1mm時得到的(de)(de)(de)(de)熔深最(zui)大；離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝-3mm時也形成(cheng)了(le)典(dian)型的(de)(de)(de)(de)釘頭焊(han)(han)(han)縫，其焊(han)(han)(han)縫熔深和(he)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為(wei)e＝-1mm時相比(bi)有所減少。
激光離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)對復合(he)焊焊縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和(he)熔(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)尺寸的(de)影響如(ru)圖3-65所示，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增加到(dao)(dao)5mm的(de)過(guo)程中，焊縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)先增大(da)(da)，在離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)為-1mm時(shi)達到(dao)(dao)最大(da)(da)，然(ran)后(hou)隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)的(de)進一(yi)步(bu)增大(da)(da)焊縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)開始減小；焊縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)隨離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)的(de)變(bian)化(hua)(hua)趨(qu)勢與熔(rong)(rong)深(shen)相同，隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增大(da)(da)到(dao)(dao)5mm，焊縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)也在離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)為-1mm時(shi)增加到(dao)(dao)最大(da)(da)，然(ran)后(hou)隨著(zhu)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)的(de)進一(yi)步(bu)增大(da)(da)而減少，從(cong)圖3-65還可以看到(dao)(dao)，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)變(bian)化(hua)(hua)會(hui)導致復合(he)焊焊縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深(shen)發生較大(da)(da)幅度(du)變(bian)化(hua)(hua)，而焊縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)變(bian)化(hua)(hua)幅度(du)則相對較小。
在圖3-64四種情況(kuang)下焊縫橫截面(mian)面(mian)積測量(liang)(liang)結果依次為0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和1.66m㎡。即隨(sui)著離(li)焦量(liang)(liang)從-3mm增(zeng)大(da)到(dao)5mm，復合熱(re)源熱(re)效率先(xian)增(zeng)大(da)，離(li)焦量(liang)(liang)為-1mm時(shi)達到(dao)最大(da)，然后隨(sui)著離(li)焦量(liang)(liang)的進一步增(zeng)大(da)而減小。
4. 焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)(su)度對復(fu)合焊(han)(han)縫(feng)(feng)形貌(mao)(mao)、熔(rong)(rong)深和(he)(he)(he)熔(rong)(rong)寬(kuan)的影響。在其他工藝參數保持不(bu)變，焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)(su)度分別(bie)為35cm／min、25cm／min和(he)(he)(he)15cm／min的條件(jian)下分別(bie)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)試驗，對焊(han)(han)縫(feng)(feng)形貌(mao)(mao)、熔(rong)(rong)深和(he)(he)(he)熔(rong)(rong)寬(kuan)進行測(ce)量：圖3-66中可以看(kan)出，隨著(zhu)焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)(su)度的減小(xiao)，焊(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深和(he)(he)(he)熔(rong)(rong)寬(kuan)都明(ming)顯增大，當焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)(su)度為15cm／min時(shi)，試板幾乎熔(rong)(rong)穿；圖3-67所示為焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)(su)度對復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深和(he)(he)(he)熔(rong)(rong)寬(kuan)的影響，焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)(su)(su)度從15cm／min增大到35cm／min時(shi)，復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)深變化(hua)(hua)較大，而焊(han)(han)縫(feng)(feng)熔(rong)(rong)寬(kuan)的變化(hua)(hua)則(ze)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，焊接速度減小時，復合焊縫(feng)(feng)熔(rong)深(shen)、熔(rong)寬和焊縫(feng)(feng)橫截面面積都增大。
復合(he)焊(han)接的主(zhu)要優點(dian)如下：
1. 焊接能量集(ji)中(zhong)，焊接速(su)度快(kuai)，熔深大(da)，比單純激光(guang)焊或電(dian)弧焊都好。
2. 電(dian)弧(hu)過(guo)程穩(wen)定，既使在小電(dian)流(liu)條件下施焊(han)，也能穩(wen)定地焊(han)接。
3. 對接(jie)頭(tou)間隙不敏感(gan)，比激光焊好得多。
4. 可以(yi)通過焊(han)(han)絲來改善焊(han)(han)縫的性能，比激光焊(han)(han)優越。
5. 焊(han)(han)(han)縫成形美觀、單位熱(re)輸入低，焊(han)(han)(han)接變形小(xiao)，焊(han)(han)(han)后矯(jiao)正(zheng)量小(xiao)與激光焊(han)(han)(han)相當。
6. 復合(he)焊(han)接是一種高效率低成本優質焊(han)縫的(de)焊(han)接工藝。
激光-電弧復合焊的種類比較多，可以(yi)根據產品的類別、材質(zhi)和厚度進行選用。其(qi)種類有：
1. 百瓦級(ji)激(ji)光能量＋電弧(hu)復合
熱源(yuan)顯(xian)示為電弧(hu)的特(te)性，激(ji)光(guang)功(gong)率(lv)能量比(bi)較(jiao)小（W≤500），激(ji)光(guang)主要起(qi)穩(wen)弧(hu)和壓縮電弧(hu)、提高電弧(hu)能量利用率(lv)的作用，多用于(yu)激(ji)光(guang)＋鎢極(ji)氣體保護電弧(hu)的復合(he)焊接，比(bi)較(jiao)適(shi)合(he)對薄板的焊接。
2. 千瓦級激光(guang)能量(liang)＋電(dian)弧復合
熱源兼有激光和(he)電(dian)弧特性，能(neng)夠充(chong)分(fen)利用(yong)二者的(de)(de)優點，多用(yong)于(yu)激光＋MIG／MAG電(dian)弧的(de)(de)復合焊。適用(yong)于(yu)鋁合金、鎂合金、碳(tan)鋼、不銹鋼、低(di)合金高強(qiang)鋼和(he)超(chao)高強(qiang)鋼等材料的(de)(de)焊接。
3. 萬瓦(wa)級激光能量＋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(hu)復合焊接(jie)工(gong)藝是一種具有遠大(da)前途(tu)的(de)工(gong)藝方法，已在造船、汽車等領域大(da)厚(hou)(hou)度高(gao)強度鋼板的(de)焊接(jie)中得到成(cheng)功(gong)的(de)應(ying)用。例如(ru)，用焊接(jie)熱軋高(gao)強鋼，熔深可(ke)達(da)15mm，而變形(xing)量僅為普通焊接(jie)的(de)1／10；焊接(jie)板厚(hou)(hou)為6mm的(de)T型接(jie)頭，焊接(jie)速(su)度可(ke)達(da)3m／min，達(da)到了焊接(jie)速(su)度快、變形(xing)小、質量高(gao)和間隙敏感性低(di)的(de)要(yao)求。
