激(ji)光電弧復合(he)焊有時也稱(cheng)電弧輔助激(ji)光焊接(jie)技術，其主要目(mu)的(de)是有效利用(yong)(yong)激(ji)光和電弧的(de)熱源，充(chong)分(fen)發揮兩(liang)種熱源各自優勢，取長補短，以較(jiao)小的(de)激(ji)光功率(lv)獲得(de)較(jiao)大的(de)熔(rong)深，穩定焊接(jie)過程，提高焊接(jie)效率(lv)，降低(di)激(ji)光焊接(jie)的(de)裝配精度和應用(yong)(yong)成本。
采(cai)用激光和(he)電弧進行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)的方(fang)式(shi)有兩種方(fang)式(shi)：一(yi)(yi)(yi)種是(shi)激光與電弧沿焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)向(xiang)前后(hou)串行排列，且兩者(zhe)相距(ju)較大(da)，作為兩個獨立(li)的熱(re)(re)(re)源作用于焊(han)(han)(han)件，主要利用電弧熱(re)(re)(re)源對焊(han)(han)(han)縫進行預熱(re)(re)(re)或后(hou)熱(re)(re)(re)，以提高材料對激光的吸收率，改善(shan)焊(han)(han)(han)縫組織和(he)性能；另(ling)一(yi)(yi)(yi)種是(shi)激光和(he)電弧共(gong)同作用于同一(yi)(yi)(yi)個熔池，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)激光和(he)電弧之間存在相互作用和(he)能量的耦合，也就是(shi)我們常(chang)說的激光電弧復合焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。
激光(guang)電弧復合焊接又分同(tong)軸復合和旁軸復合，如圖3-55所(suo)示(shi)。
1. 同軸(zhou)復合(he)(he)是激(ji)光(guang)(guang)束與電(dian)(dian)弧同軸(zhou)作(zuo)用在焊(han)(han)件的(de)(de)同一位(wei)置，即激(ji)光(guang)(guang)穿(chuan)過(guo)電(dian)(dian)弧中(zhong)心或(huo)電(dian)(dian)弧穿(chuan)過(guo)對稱布置的(de)(de)環狀光(guang)(guang)束或(huo)多束幾何中(zhong)心到(dao)達(da)焊(han)(han)件表面(mian)。激(ji)光(guang)(guang)-TIG電(dian)(dian)弧復合(he)(he)是較為(wei)簡單的(de)(de)一種(zhong)(zhong)同軸(zhou)復合(he)(he)焊(han)(han)接(jie)方式，焊(han)(han)接(jie)時，激(ji)光(guang)(guang)在熔池中(zhong)形成(cheng)的(de)(de)小(xiao)孔對電(dian)(dian)弧具有吸引和壓(ya)縮作(zuo)用，增(zeng)強了電(dian)(dian)弧的(de)(de)電(dian)(dian)流密度(du)和穩(wen)定性；即使在高速(su)焊(han)(han)接(jie)條件下(xia)，仍可保證電(dian)(dian)弧穩(wen)定，焊(han)(han)縫成(cheng)形良好，氣孔、咬邊等缺陷大(da)大(da)減少。它的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)一般是激(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)的(de)(de)2倍以上(shang)，更遠遠大(da)于TIG焊(han)(han)。這種(zhong)(zhong)復合(he)(he)焊(han)(han)接(jie)方法主(zhu)要(yao)用于薄板或(huo)薄壁不(bu)銹(xiu)鋼管的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)，焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)高達(da)15m／min，焊(han)(han)縫成(cheng)形明顯改(gai)善，且降低了對坡口(kou)加工精度(du)的(de)(de)要(yao)求。
2. 旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)是激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)和(he)電(dian)弧(hu)呈一(yi)(yi)定角度地作用(yong)(yong)在焊(han)(han)(han)(han)(han)件的同(tong)一(yi)(yi)位置，激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)與電(dian)弧(hu)呈不對稱的幾何關系(xi)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)可(ke)以在電(dian)弧(hu)前(qian)方(fang)引入(ru)(ru)，也可(ke)以要電(dian)弧(hu)后(hou)方(fang)引入(ru)(ru)。旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)容易(yi)實現，可(ke)以采用(yong)(yong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)與TIG電(dian)弧(hu)、MAG/MIG電(dian)弧(hu)或(huo)等(deng)離子(zi)弧(hu)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)。激(ji)光(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)是目前(qian)應(ying)用(yong)(yong)最廣(guang)泛的一(yi)(yi)種(zhong)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)熱源(yuan)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)式，由于(yu)MIG具有(you)送絲和(he)熔(rong)滴過渡，一(yi)(yi)般(ban)采用(yong)(yong)旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)方(fang)式，激(ji)光(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)不但可(ke)增大熔(rong)深(shen)，改善焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)適應(ying)性，還可(ke)通過填充焊(han)(han)(han)(han)(han)絲改善焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)組織和(he)性能(neng)。采用(yong)(yong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速度比單激(ji)光(guang)(guang)(guang)或(huo)單MIG焊(han)(han)(han)(han)(han)時提(ti)高(gao)約1/3，而(er)輸入(ru)(ru)能(neng)量減少了1/4，更(geng)體現出(chu)復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)的高(gao)效和(he)節能(neng)優勢。激(ji)光(guang)(guang)(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)比激(ji)光(guang)(guang)(guang)-TIG復(fu)(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)的板厚更(geng)大，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)適應(ying)性更(geng)強。
旁軸(zhou)復(fu)合焊(han)接(jie)(jie)根據(ju)焊(han)接(jie)(jie)位置（即兩熱(re)源的(de)相對位置）的(de)不(bu)同，又分為(wei)激(ji)光(guang)前(qian)(qian)置（電弧在激(ji)光(guang)之后(hou)(hou)）和激(ji)光(guang)后(hou)(hou)置（電弧在激(ji)光(guang)之前(qian)(qian)）兩種形(xing)式(shi)，其焊(han)接(jie)(jie)原理示意圖如圖3-56所示。兩熱(re)源前(qian)(qian)后(hou)(hou)位置的(de)不(bu)同對焊(han)縫形(xing)貌(mao)、成形(xing)影響較大。
用(yong)激光(guang)-MAG復合焊進行試驗時(shi)，在完(wan)全相同的焊接參數下，互換(huan)兩(liang)(liang)熱(re)源(yuan)(yuan)前后位置，從(cong)圖3-57和圖3-58中可以(yi)看出焊縫(feng)形(xing)貌(mao)截然不同，激光(guang)后置焊縫(feng)，兩(liang)(liang)熱(re)源(yuan)(yuan)都(dou)(dou)達到了有(you)效(xiao)耦合，焊縫(feng)表面圓(yuan)潤飽滿(man)，基本(ben)沒有(you)飛濺；激光(guang)前置焊縫(feng)，焊縫(feng)寬窄不一且(qie)伴有(you)大顆粒飛濺，電弧不能穩定燃燒，兩(liang)(liang)種熱(re)源(yuan)(yuan)耦合較(jiao)差。從(cong)上述圖中還(huan)可以(yi)知(zhi)道，當(dang)熱(re)源(yuan)(yuan)間距為6mm時(shi)，兩(liang)(liang)者焊縫(feng)形(xing)貌(mao)都(dou)(dou)處于最(zui)佳狀(zhuang)態。
圖3-59表示了(le)熱源(yuan)間(jian)距(ju)與熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)關系，從圖中除了(le)熱源(yuan)間(jian)距(ju)＝2mm外，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)前(qian)置時(shi)的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)均比激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)后置時(shi)較寬(kuan)(kuan)(kuan)。這是因(yin)為(wei)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)前(qian)置時(shi)沒有(you)(you)電(dian)弧(hu)(hu)預熱母材(cai)，使(shi)焊(han)(han)(han)(han)接金(jin)(jin)屬(shu)(shu)首(shou)(shou)先對激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)是反射作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)，待金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表面(mian)(mian)微熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)后，對激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)能(neng)量(liang)(liang)的(de)吸收才(cai)變得明顯(xian)，不能(neng)形成激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)小孔(kong)效應(ying)，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)致等離子(zi)體減(jian)少(shao)。因(yin)此，對電(dian)弧(hu)(hu)的(de)引導(dao)、壓(ya)縮(suo)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)減(jian)弱，弧(hu)(hu)柱(zhu)在金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表面(mian)(mian)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)面(mian)(mian)積增加(jia)，導(dao)致激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)前(qian)置施焊(han)(han)(han)(han)時(shi)的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)較寬(kuan)(kuan)(kuan)、熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)深較淺(qian)、余高小還有(you)(you)不同程度的(de)咬邊缺陷。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)后置施焊(han)(han)(han)(han)時(shi)，電(dian)弧(hu)(hu)首(shou)(shou)先對焊(han)(han)(han)(han)接作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)點(dian)進行(xing)預熱，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)對激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)能(neng)量(liang)(liang)吸收和小孔(kong)效應(ying)增強，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)對電(dian)弧(hu)(hu)的(de)引導(dao)和壓(ya)縮(suo)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)增強，而(er)且(qie)MAG焊(han)(han)(han)(han)縫處(chu)于前(qian)傾(qing)焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)位(wei)，電(dian)弧(hu)(hu)力后排熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)池金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)也增大，熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)滴著陸(lu)點(dian)與激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)在焊(han)(han)(han)(han)接金(jin)(jin)屬(shu)(shu)上的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)點(dian)距(ju)離縮(suo)短，提高了(le)能(neng)量(liang)(liang)的(de)利用(yong)率，因(yin)此焊(han)(han)(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)深要(yao)深些，熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)相(xiang)應(ying)要(yao)窄些。
圖(tu)3-60表(biao)示出熱源間(jian)距(ju)與(yu)熔(rong)深(shen)的(de)關系：從圖(tu)中(zhong)可知，激(ji)光后置(zhi)(zhi)時(shi)，熔(rong)深(shen)隨著熱源間(jian)距(ju)的(de)增大(da)而增熔(rong)，最(zui)小熔(rong)深(shen)為2.9mm；激(ji)光前置(zhi)(zhi)時(shi)的(de)熔(rong)深(shen)變(bian)化恰恰與(yu)激(ji)光后置(zhi)(zhi)相反(fan)，它的(de)最(zui)小熔(rong)深(shen)為1.2mm，最(zui)大(da)熔(rong)深(shen)也只有3.9mm，充分(fen)說明了激(ji)光與(yu)電弧空間(jian)位置(zhi)(zhi)不同，焊接(jie)效(xiao)果有較大(da)差異。
在(zai)激光-電(dian)弧(hu)復合焊接中(zhong)，應選(xuan)擇激光后置的(de)方式(shi)，電(dian)弧(hu)電(dian)流(liu)小時(shi)熱源間(jian)距應選(xuan)2～3mm之間(jian)；電(dian)弧(hu)電(dian)流(liu)較大時(shi)熱源間(jian)距要選(xuan)5～6mm之間(jian)。
3. 有資料(liao)介紹，用脈沖Nd：YAG 激(ji)(ji)光／TIG 電弧復(fu)合熱源在304不銹鋼板（板厚3mm，試板尺寸100mm×150mm）上進(jin)行堆(dui)焊試驗(yan)。來了解脈沖Nd：YAG激(ji)(ji)光/TIG電弧復(fu)合熱源堆(dui)焊過程中激(ji)(ji)光功率、激(ji)(ji)光束離焦量和(he)焊接速度對(dui)焊縫形貌、熔深和(he)熔寬的影(ying)響(xiang)。
焊(han)(han)接(jie)設備采用JHM-1GXY-400X型脈沖Nd YAG 激(ji)(ji)光(guang)器和TIG WP300焊(han)(han)機。JHM-1GXY-400X型激(ji)(ji)光(guang)器最(zui)大輸出功率(lv)500W，經焦距70mm的透鏡聚焦后(hou)可獲得直徑(jing)0.2mm的焦斑。TIG WP300焊(han)(han)機最(zui)大電(dian)流300A。采用旁(pang)軸復合的激(ji)(ji)光(guang)后(hou)置式進(jin)行堆焊(han)(han)。堆焊(han)(han)過(guo)程(cheng)中(zhong)采用氬(ya)氣(qi)對(dui)激(ji)(ji)光(guang)頭(tou)、TIG焊(han)(han)槍及工件(jian)高(gao)溫區(qu)域(yu)進(jin)行保護。
試驗參數均為：TIG電流(liu)I，＝190A，TIG電壓U1＝11～12V，泵浦(pu)燈電流(liu)IL＝190A，激(ji)光束離焦量(liang)e＝-1mm，激(ji)光脈(mo)沖頻率(lv)f＝15Hz，脈(mo)寬b＝2.5ms，熱源(yuan)間距d＝0.5mm，焊接速度u＝25cm/min（此組參數下激(ji)光功率(lv)為350W）。
試驗結(jie)果與分(fen)析：
1. 三(san)(san)種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)接方(fang)法(fa)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)形貌(mao)、熔(rong)深和(he)熔(rong)寬(kuan)的(de)(de)比(bi)較。單(dan)一(yi)(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)、單(dan)一(yi)(yi)激光焊(han)(han)(han)(han)和(he)激光／TIG復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)三(san)(san)種(zhong)情況下得到(dao)(dao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)形貌(mao)如圖3-61所示(shi)：單(dan)一(yi)(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)接得到(dao)(dao)典型熱(re)導焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)深寬(kuan)比(bi)很(hen)(hen)小(xiao)；激光焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)熔(rong)寬(kuan)很(hen)(hen)小(xiao)，熔(rong)深很(hen)(hen)大，深寬(kuan)比(bi)約為TIG焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)12倍；復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)寬(kuan) 圖3-61 不同焊(han)(han)(han)(han)接熱(re)源得到(dao)(dao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)形貌(mao)度和(he)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)熔(rong)深都明顯增大，形成了(le)“釘頭”形的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)形貌(mao)。三(san)(san)者的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)分(fen)別為0.6m㎡、1.1m㎡和(he)2.4m㎡，復(fu)合焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)比(bi)兩種(zhong)熱(re)源單(dan)一(yi)(yi)焊(han)(han)(han)(han)接得到(dao)(dao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)之和(he)還(huan)要大0.7m㎡左右，可見(jian)兩種(zhong)熱(re)源復(fu)合后(hou)產生了(le)“1＋1＞2”的(de)(de)效應。
2. 激光(guang)功(gong)率對(dui)復合(he)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)形貌、熔(rong)深(shen)和(he)熔(rong)寬的(de)(de)(de)影響。在其他工藝參數不變(bian)的(de)(de)(de)條(tiao)件下改變(bian)激光(guang)功(gong)率（P2）為70W、210W和(he)350W進行復合(he)焊(han)(han)(han)(han)接，這(zhe)(zhe)三種(zhong)情況焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)橫截(jie)面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積(ji)依次為1.07m㎡、1.68m㎡和(he)2.34m㎡，復合(he)熱源的(de)(de)(de)功(gong)率分別為520W、660W和(he)800W。這(zhe)(zhe)三種(zhong)情況下單位熱源功(gong)率形成的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫截(jie)面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積(ji)依次為2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)2.96m㎡/kW，從(cong)(cong)圖(tu)3-62可(ke)見。表明隨著激光(guang)功(gong)率的(de)(de)(de)增(zeng)大(da)(da)(da)(da)，復合(he)熱源的(de)(de)(de)熱功(gong)率也(ye)增(zeng)大(da)(da)(da)(da)，這(zhe)(zhe)是因為激光(guang)功(gong)率增(zeng)大(da)(da)(da)(da)時(shi)小孔效應更加顯著，而且激光(guang)對(dui)TIG電弧的(de)(de)(de)穩弧和(he)壓縮作用會增(zeng)強，從(cong)(cong)而使(shi)電弧能量密度增(zeng)大(da)(da)(da)(da)。同時(shi)從(cong)(cong)圖(tu)3-63中可(ke)以看到，當激光(guang)功(gong)率從(cong)(cong)70W增(zeng)大(da)(da)(da)(da)到350W時(shi)熔(rong)深(shen)的(de)(de)(de)變(bian)化很顯著，從(cong)(cong)約0.9mm增(zeng)大(da)(da)(da)(da)到約2.0mm，增(zeng)加了約110％，而熔(rong)寬的(de)(de)(de)增(zeng)幅相對(dui)小些，只(zhi)有20％。總之，激光(guang)功(gong)率增(zeng)大(da)(da)(da)(da)時(shi)，復合(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)深(shen)和(he)熔(rong)寬均增(zeng)大(da)(da)(da)(da)，復合(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)橫截(jie)面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積(ji)增(zeng)大(da)(da)(da)(da)，復合(he)熱源熱效率也(ye)增(zeng)大(da)(da)(da)(da)。
3. 激光束離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量對(dui)復合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫形(xing)(xing)貌(mao)(mao)、熔(rong)深(shen)和(he)熔(rong)寬(kuan)的影響在(zai)(zai)離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量分(fen)別為(wei)5、2、-1和(he)-3四種(zhong)情況下進行(xing)堆焊(han)(han)(han)(han)(han)試(shi)驗，從圖3-64中(zhong)可以看(kan)出，離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量對(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫橫(heng)截面(mian)形(xing)(xing)貌(mao)(mao)有(you)非常顯著(zhu)的影響：在(zai)(zai)離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量e＝5mm時(shi)，由于(yu)工件(jian)表面(mian)激光光斑直徑過(guo)圖3-64 離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量對(dui)復合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫橫(heng)截面(mian)形(xing)(xing)貌(mao)(mao)的影響大，能量密(mi)度較低(di)不足產生(sheng)小(xiao)(xiao)孔效應，此時(shi)的焊(han)(han)(han)(han)(han)接模式為(wei)熱傳(chuan)導焊(han)(han)(han)(han)(han)接；離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量e＝2mm時(shi)，工件(jian)表面(mian)光斑直徑減小(xiao)(xiao)，功(gong)率密(mi)度有(you)所(suo)增(zeng)大，因此形(xing)(xing)成了錐狀的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫橫(heng)截面(mian)形(xing)(xing)貌(mao)(mao)；離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量e＝-1mm時(shi)得到的熔(rong)深(shen)最大；離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量e＝-3mm時(shi)也形(xing)(xing)成了典型的釘頭焊(han)(han)(han)(han)(han)縫，其焊(han)(han)(han)(han)(han)縫熔(rong)深(shen)和(he)離(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量為(wei)e＝-1mm時(shi)相比有(you)所(suo)減少(shao)。
激光離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)對(dui)(dui)復合焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)深(shen)和熔(rong)寬尺(chi)寸的(de)(de)影響如(ru)圖3-65所示，離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增加到(dao)(dao)5mm的(de)(de)過程中，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)深(shen)先增大(da)，在離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)為(wei)-1mm時達到(dao)(dao)最大(da)，然后隨著(zhu)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)的(de)(de)進一步增大(da)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)深(shen)開始(shi)減小(xiao)；焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)寬隨離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)的(de)(de)變(bian)化趨勢與熔(rong)深(shen)相同，隨著(zhu)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增大(da)到(dao)(dao)5mm，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)寬也在離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)為(wei)-1mm時增加到(dao)(dao)最大(da)，然后隨著(zhu)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)的(de)(de)進一步增大(da)而(er)減少，從(cong)圖3-65還可(ke)以(yi)看到(dao)(dao)，離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)變(bian)化會導致復合焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)深(shen)發生較大(da)幅(fu)(fu)度變(bian)化，而(er)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)寬的(de)(de)變(bian)化幅(fu)(fu)度則相對(dui)(dui)較小(xiao)。
在圖(tu)3-64四(si)種情況下(xia)焊縫橫截面面積測量(liang)結果(guo)依(yi)次為0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和1.66m㎡。即隨(sui)著(zhu)離(li)焦量(liang)從-3mm增大(da)到5mm，復合熱(re)源熱(re)效率先增大(da)，離(li)焦量(liang)為-1mm時(shi)達到最大(da)，然后隨(sui)著(zhu)離(li)焦量(liang)的進一步(bu)增大(da)而減(jian)小(xiao)。
4. 焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)對(dui)復合(he)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)形貌(mao)、熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬的(de)影響。在其(qi)他工藝參數保持不變，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)分別為(wei)35cm／min、25cm／min和15cm／min的(de)條(tiao)件下(xia)分別進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)試驗，對(dui)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)形貌(mao)、熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬進(jin)行(xing)測量：圖3-66中可(ke)以看(kan)出，隨著焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)的(de)減小，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬都(dou)明(ming)顯增大，當焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)為(wei)15cm／min時(shi)，試板幾乎熔(rong)(rong)穿(chuan)；圖3-67所示為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)對(dui)復合(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和熔(rong)(rong)寬的(de)影響，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)從15cm／min增大到35cm／min時(shi)，復合(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)深(shen)變化(hua)較大，而焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)寬的(de)變化(hua)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，焊接速(su)度減小(xiao)時，復合焊縫熔(rong)深、熔(rong)寬(kuan)和焊縫橫截面面積都(dou)增大。
復合焊(han)接的主要優點如下(xia)：
1. 焊(han)接能量集中，焊(han)接速度快(kuai)，熔深大，比單純激光焊(han)或(huo)電(dian)弧焊(han)都好。
2. 電(dian)弧過程穩定，既使在小(xiao)電(dian)流條件(jian)下施(shi)焊(han)，也能穩定地焊(han)接。
3. 對(dui)接頭間隙不敏感，比激光焊好得(de)多。
4. 可以通(tong)過(guo)焊絲來改(gai)善焊縫的性能，比(bi)激光(guang)焊優(you)越。
5. 焊縫成形美觀、單位熱輸入(ru)低，焊接(jie)變形小(xiao)，焊后矯(jiao)正量小(xiao)與(yu)激光焊相當。
6. 復(fu)合焊接是一種(zhong)高效率低成本(ben)優質焊縫的焊接工藝。
激光-電弧復合焊的種(zhong)類比較多，可(ke)以根據產品的類別、材(cai)質和厚度進行選(xuan)用(yong)。其種(zhong)類有：
1. 百瓦級激光能量＋電(dian)弧復合
熱源顯示(shi)為電弧(hu)的特性，激光功率能(neng)量比較(jiao)小（W≤500），激光主要起穩弧(hu)和壓(ya)縮電弧(hu)、提高電弧(hu)能(neng)量利(li)用率的作用，多(duo)用于激光＋鎢極氣體保護電弧(hu)的復合焊接，比較(jiao)適合對(dui)薄板的焊接。
2. 千瓦級激(ji)光能(neng)量＋電弧復合
熱源兼有激光和(he)電弧特性，能夠(gou)充(chong)分(fen)利用二(er)者(zhe)的(de)優點，多用于激光＋MIG／MAG電弧的(de)復合(he)焊。適用于鋁合(he)金(jin)、鎂合(he)金(jin)、碳鋼、不銹鋼、低合(he)金(jin)高(gao)強(qiang)鋼和(he)超高(gao)強(qiang)鋼等材料的(de)焊接。
3. 萬瓦級(ji)激光能量(liang)＋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-電弧復合焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝是一種(zhong)具有遠(yuan)大前途的(de)工藝方法，已在造(zao)船、汽車等(deng)領域(yu)大厚度(du)高強度(du)鋼板的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)中得到成功的(de)應用。例如，用焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)軋(ya)高強鋼，熔深可達15mm，而變形量(liang)僅為普通(tong)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)1／10；焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)板厚為6mm的(de)T型接(jie)(jie)(jie)頭，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)可達3m／min，達到了(le)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)快(kuai)、變形小、質量(liang)高和(he)間隙敏感性低的(de)要求。
