激(ji)(ji)光(guang)電(dian)弧復(fu)合焊(han)有時也稱電(dian)弧輔(fu)助(zhu)激(ji)(ji)光(guang)焊(han)接(jie)技術，其主要目的(de)是有效利用激(ji)(ji)光(guang)和(he)電(dian)弧的(de)熱源，充分發揮兩種熱源各自優勢，取長補短，以(yi)較小的(de)激(ji)(ji)光(guang)功率獲得較大的(de)熔深(shen)，穩定焊(han)接(jie)過程，提(ti)高焊(han)接(jie)效率，降低激(ji)(ji)光(guang)焊(han)接(jie)的(de)裝配(pei)精度和(he)應用成(cheng)本(ben)。
采(cai)用激(ji)光和電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)進行焊(han)(han)接的(de)方式有兩(liang)種(zhong)方式：一(yi)種(zhong)是激(ji)光與(yu)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)沿焊(han)(han)接方向前(qian)后(hou)(hou)串行排列，且兩(liang)者相距較大，作為兩(liang)個(ge)獨立(li)的(de)熱(re)(re)(re)源作用于焊(han)(han)件，主(zhu)要(yao)利用電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)熱(re)(re)(re)源對焊(han)(han)縫(feng)進行預熱(re)(re)(re)或(huo)后(hou)(hou)熱(re)(re)(re)，以提高材(cai)料對激(ji)光的(de)吸(xi)收率(lv)，改善焊(han)(han)縫(feng)組織和性能(neng)；另一(yi)種(zhong)是激(ji)光和電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)共同作用于同一(yi)個(ge)熔池，焊(han)(han)接過程中激(ji)光和電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)之(zhi)間存在相互(hu)作用和能(neng)量的(de)耦合，也就是我們常說的(de)激(ji)光電(dian)(dian)弧(hu)(hu)(hu)復合焊(han)(han)接。
激光電弧復(fu)合焊接又分同軸復(fu)合和旁(pang)軸復(fu)合，如圖3-55所示。
1. 同(tong)軸復合是(shi)激光(guang)(guang)束與電弧(hu)同(tong)軸作用在(zai)焊(han)(han)件的(de)(de)同(tong)一(yi)(yi)位置，即激光(guang)(guang)穿(chuan)過電弧(hu)中心(xin)或(huo)電弧(hu)穿(chuan)過對稱(cheng)布置的(de)(de)環狀光(guang)(guang)束或(huo)多束幾何中心(xin)到達焊(han)(han)件表(biao)面。激光(guang)(guang)-TIG電弧(hu)復合是(shi)較(jiao)為簡單的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)同(tong)軸復合焊(han)(han)接(jie)方(fang)式(shi)，焊(han)(han)接(jie)時，激光(guang)(guang)在(zai)熔池中形成的(de)(de)小孔對電弧(hu)具(ju)有吸引和壓縮作用，增(zeng)強(qiang)了(le)電弧(hu)的(de)(de)電流密度(du)和穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性；即使在(zai)高速(su)焊(han)(han)接(jie)條(tiao)件下(xia)，仍可(ke)保證(zheng)電弧(hu)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)，焊(han)(han)縫成形良好，氣(qi)孔、咬邊等(deng)缺陷大(da)(da)大(da)(da)減(jian)少(shao)。它的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)一(yi)(yi)般(ban)是(shi)激光(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)的(de)(de)2倍以上，更遠(yuan)遠(yuan)大(da)(da)于(yu)TIG焊(han)(han)。這(zhe)種(zhong)復合焊(han)(han)接(jie)方(fang)法主(zhu)要用于(yu)薄板或(huo)薄壁不銹鋼管的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)，焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)高達15m／min，焊(han)(han)縫成形明顯(xian)改(gai)善，且降低了(le)對坡口(kou)加工(gong)精度(du)的(de)(de)要求。
2. 旁(pang)軸復(fu)合(he)(he)是(shi)激(ji)(ji)光(guang)束(shu)和(he)(he)電(dian)弧(hu)呈(cheng)一(yi)定角度地作用(yong)(yong)在(zai)(zai)焊(han)(han)件的(de)(de)同一(yi)位置(zhi)，激(ji)(ji)光(guang)束(shu)與電(dian)弧(hu)呈(cheng)不對稱的(de)(de)幾何關系。激(ji)(ji)光(guang)可以在(zai)(zai)電(dian)弧(hu)前方引(yin)入(ru)，也可以要電(dian)弧(hu)后方引(yin)入(ru)。旁(pang)軸復(fu)合(he)(he)容易實現，可以采用(yong)(yong)激(ji)(ji)光(guang)束(shu)與TIG電(dian)弧(hu)、MAG/MIG電(dian)弧(hu)或(huo)等離(li)子弧(hu)復(fu)合(he)(he)。激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)是(shi)目前應用(yong)(yong)最廣(guang)泛(fan)的(de)(de)一(yi)種復(fu)合(he)(he)熱(re)源(yuan)焊(han)(han)接方式，由(you)于MIG具有送絲和(he)(he)熔滴過渡(du)，一(yi)般(ban)采用(yong)(yong)旁(pang)軸復(fu)合(he)(he)方式，激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)不但可增大(da)熔深，改(gai)善焊(han)(han)接適應性，還可通(tong)過填充焊(han)(han)絲改(gai)善焊(han)(han)縫組織和(he)(he)性能(neng)。采用(yong)(yong)激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)時焊(han)(han)接速度比單激(ji)(ji)光(guang)或(huo)單MIG焊(han)(han)時提高約1/3，而輸(shu)入(ru)能(neng)量減少(shao)了(le)1/4，更體現出復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)的(de)(de)高效和(he)(he)節能(neng)優(you)勢。激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)比激(ji)(ji)光(guang)-TIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)焊(han)(han)的(de)(de)板厚更大(da)，焊(han)(han)接適應性更強。
旁軸復合焊接根據焊接位置(zhi)（即兩(liang)熱(re)源的(de)相對(dui)位置(zhi)）的(de)不同，又分(fen)為(wei)激(ji)(ji)光前置(zhi)（電(dian)弧(hu)在激(ji)(ji)光之后(hou)）和激(ji)(ji)光后(hou)置(zhi)（電(dian)弧(hu)在激(ji)(ji)光之前）兩(liang)種形式(shi)，其焊接原(yuan)理(li)示意圖(tu)如圖(tu)3-56所示。兩(liang)熱(re)源前后(hou)位置(zhi)的(de)不同對(dui)焊縫形貌(mao)、成形影響較大。
用激(ji)光-MAG復合(he)焊(han)進行試驗(yan)時，在完全相(xiang)同的焊(han)接(jie)參(can)數(shu)下(xia)，互(hu)換兩熱源(yuan)前(qian)后位置，從(cong)圖3-57和圖3-58中(zhong)可以(yi)看出焊(han)縫形貌截然不同，激(ji)光后置焊(han)縫，兩熱源(yuan)都(dou)達(da)到了有(you)效耦(ou)合(he)，焊(han)縫表(biao)面(mian)圓潤飽滿，基(ji)本沒(mei)有(you)飛濺(jian)；激(ji)光前(qian)置焊(han)縫，焊(han)縫寬窄不一且伴有(you)大(da)顆粒飛濺(jian)，電弧不能穩定燃(ran)燒，兩種(zhong)熱源(yuan)耦(ou)合(he)較差。從(cong)上述圖中(zhong)還(huan)可以(yi)知道，當熱源(yuan)間(jian)距為6mm時，兩者焊(han)縫形貌都(dou)處(chu)于最佳狀(zhuang)態。
圖(tu)3-59表(biao)示了熱(re)源(yuan)間距(ju)與熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)關系，從圖(tu)中除了熱(re)源(yuan)間距(ju)＝2mm外，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)前置(zhi)(zhi)時(shi)的(de)焊縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)均比激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)后(hou)置(zhi)(zhi)時(shi)較寬(kuan)。這是因(yin)為(wei)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)前置(zhi)(zhi)時(shi)沒有電(dian)弧(hu)(hu)預熱(re)母材(cai)，使焊接(jie)(jie)(jie)金屬(shu)(shu)首先(xian)(xian)對(dui)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)是反射作(zuo)用，待金屬(shu)(shu)表(biao)面(mian)微熔(rong)(rong)(rong)后(hou)，對(dui)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)能(neng)量的(de)吸收(shou)才變得(de)明顯，不能(neng)形(xing)成激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)小(xiao)(xiao)孔效(xiao)應，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)致等離子體減少。因(yin)此，對(dui)電(dian)弧(hu)(hu)的(de)引導(dao)、壓(ya)縮(suo)作(zuo)用減弱，弧(hu)(hu)柱在金屬(shu)(shu)表(biao)面(mian)作(zuo)用面(mian)積增(zeng)加，導(dao)致激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)前置(zhi)(zhi)施焊時(shi)的(de)焊縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)較寬(kuan)、熔(rong)(rong)(rong)深較淺、余高小(xiao)(xiao)還(huan)有不同(tong)程度的(de)咬邊缺(que)陷。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)后(hou)置(zhi)(zhi)施焊時(shi)，電(dian)弧(hu)(hu)首先(xian)(xian)對(dui)焊接(jie)(jie)(jie)作(zuo)用點進行預熱(re)，金屬(shu)(shu)對(dui)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)能(neng)量吸收(shou)和小(xiao)(xiao)孔效(xiao)應增(zeng)強，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)對(dui)電(dian)弧(hu)(hu)的(de)引導(dao)和壓(ya)縮(suo)作(zuo)用增(zeng)強，而且(qie)MAG焊縫(feng)處于前傾焊接(jie)(jie)(jie)方位，電(dian)弧(hu)(hu)力后(hou)排熔(rong)(rong)(rong)池金屬(shu)(shu)的(de)作(zuo)用也增(zeng)大，熔(rong)(rong)(rong)滴著(zhu)陸點與激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)在焊接(jie)(jie)(jie)金屬(shu)(shu)上的(de)作(zuo)用點距(ju)離縮(suo)短，提高了能(neng)量的(de)利用率，因(yin)此焊縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)深要深些，熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)相應要窄(zhai)些。
圖(tu)3-60表示(shi)出(chu)熱源間(jian)距與熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)的關系：從圖(tu)中可知，激(ji)光(guang)(guang)后置時，熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)隨著熱源間(jian)距的增(zeng)大而增(zeng)熔(rong)(rong)(rong)，最小熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)為(wei)2.9mm；激(ji)光(guang)(guang)前置時的熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)變(bian)化(hua)恰(qia)恰(qia)與激(ji)光(guang)(guang)后置相(xiang)反，它的最小熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)為(wei)1.2mm，最大熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)也只有3.9mm，充分說明了激(ji)光(guang)(guang)與電弧空間(jian)位(wei)置不同，焊接效果有較大差(cha)異。
在激光(guang)-電弧(hu)復合焊接中(zhong)，應選(xuan)(xuan)(xuan)擇激光(guang)后置(zhi)的方(fang)式(shi)，電弧(hu)電流小(xiao)時(shi)熱源間距(ju)應選(xuan)(xuan)(xuan)2～3mm之(zhi)間；電弧(hu)電流較大時(shi)熱源間距(ju)要選(xuan)(xuan)(xuan)5～6mm之(zhi)間。
3. 有資料介(jie)紹(shao)，用(yong)脈沖Nd：YAG 激(ji)(ji)光(guang)／TIG 電弧(hu)復(fu)合(he)熱(re)源(yuan)(yuan)在304不銹鋼板（板厚3mm，試板尺(chi)寸100mm×150mm）上進行(xing)堆(dui)焊試驗。來了解脈沖Nd：YAG激(ji)(ji)光(guang)/TIG電弧(hu)復(fu)合(he)熱(re)源(yuan)(yuan)堆(dui)焊過程中激(ji)(ji)光(guang)功率、激(ji)(ji)光(guang)束離焦量和焊接速度對焊縫形貌、熔深和熔寬的影響。
焊接設(she)備采用JHM-1GXY-400X型(xing)脈沖Nd YAG 激(ji)光器和(he)TIG WP300焊機。JHM-1GXY-400X型(xing)激(ji)光器最大(da)輸出功率(lv)500W，經焦(jiao)距70mm的透(tou)鏡聚焦(jiao)后可(ke)獲得直徑0.2mm的焦(jiao)斑。TIG WP300焊機最大(da)電流300A。采用旁軸復合的激(ji)光后置式進行堆焊。堆焊過(guo)程中采用氬氣對(dui)激(ji)光頭、TIG焊槍及工(gong)件(jian)高(gao)溫區域進行保護。
試驗參數均為：TIG電(dian)流I，＝190A，TIG電(dian)壓U1＝11～12V，泵浦燈電(dian)流IL＝190A，激(ji)光(guang)束離焦量(liang)e＝-1mm，激(ji)光(guang)脈沖頻率(lv)f＝15Hz，脈寬b＝2.5ms，熱源間距d＝0.5mm，焊接速度(du)u＝25cm/min（此組參數下(xia)激(ji)光(guang)功(gong)率(lv)為350W）。
試驗結果與分析：
1. 三種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)形(xing)貌、熔深(shen)和(he)(he)熔寬(kuan)(kuan)的(de)(de)比較。單(dan)一(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)、單(dan)一(yi)激光(guang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)和(he)(he)激光(guang)／TIG復合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)三種情況下得(de)到(dao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)形(xing)貌如圖3-61所示：單(dan)一(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)得(de)到(dao)典型(xing)熱(re)(re)導(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)深(shen)寬(kuan)(kuan)比很小；激光(guang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)熔寬(kuan)(kuan)很小，熔深(shen)很大，深(shen)寬(kuan)(kuan)比約為TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)12倍；復合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)寬(kuan)(kuan) 圖3-61 不同焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)(re)源得(de)到(dao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)形(xing)貌度和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)熔深(shen)都明(ming)顯增大，形(xing)成了(le)(le)“釘頭”形(xing)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)形(xing)貌。三者的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積(ji)(ji)分別為0.6m㎡、1.1m㎡和(he)(he)2.4m㎡，復合(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積(ji)(ji)比兩(liang)種熱(re)(re)源單(dan)一(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)得(de)到(dao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積(ji)(ji)之和(he)(he)還要大0.7m㎡左右，可見兩(liang)種熱(re)(re)源復合(he)后產生了(le)(le)“1＋1＞2”的(de)(de)效應。
2. 激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)功(gong)率(lv)(lv)(lv)對復(fu)合焊(han)(han)縫(feng)(feng)形貌、熔深(shen)和(he)(he)熔寬的(de)(de)(de)影(ying)響。在其他工(gong)藝參數不(bu)變的(de)(de)(de)條件下改變激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)功(gong)率(lv)(lv)(lv)（P2）為(wei)(wei)(wei)70W、210W和(he)(he)350W進行復(fu)合焊(han)(han)接，這三(san)種情況(kuang)(kuang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)(jie)面(mian)面(mian)積依次為(wei)(wei)(wei)1.07m㎡、1.68m㎡和(he)(he)2.34m㎡，復(fu)合熱源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)(lv)分別(bie)為(wei)(wei)(wei)520W、660W和(he)(he)800W。這三(san)種情況(kuang)(kuang)下單位熱源(yuan)(yuan)功(gong)率(lv)(lv)(lv)形成(cheng)的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)橫(heng)截(jie)(jie)面(mian)面(mian)積依次為(wei)(wei)(wei)2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)(he)2.96m㎡/kW，從(cong)圖(tu)3-62可見(jian)。表明(ming)隨著(zhu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)功(gong)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)增(zeng)大(da)(da)(da)(da)，復(fu)合熱源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)熱功(gong)率(lv)(lv)(lv)也(ye)增(zeng)大(da)(da)(da)(da)，這是因(yin)為(wei)(wei)(wei)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)功(gong)率(lv)(lv)(lv)增(zeng)大(da)(da)(da)(da)時小(xiao)孔效應更加顯著(zhu)，而(er)且激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)對TIG電(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)穩(wen)弧(hu)和(he)(he)壓縮(suo)作用會增(zeng)強，從(cong)而(er)使電(dian)弧(hu)能量密度增(zeng)大(da)(da)(da)(da)。同時從(cong)圖(tu)3-63中可以看到，當激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)功(gong)率(lv)(lv)(lv)從(cong)70W增(zeng)大(da)(da)(da)(da)到350W時熔深(shen)的(de)(de)(de)變化很顯著(zhu)，從(cong)約0.9mm增(zeng)大(da)(da)(da)(da)到約2.0mm，增(zeng)加了約110％，而(er)熔寬的(de)(de)(de)增(zeng)幅(fu)相(xiang)對小(xiao)些，只有20％。總之，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)功(gong)率(lv)(lv)(lv)增(zeng)大(da)(da)(da)(da)時，復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)深(shen)和(he)(he)熔寬均增(zeng)大(da)(da)(da)(da)，復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)橫(heng)截(jie)(jie)面(mian)面(mian)積增(zeng)大(da)(da)(da)(da)，復(fu)合熱源(yuan)(yuan)熱效率(lv)(lv)(lv)也(ye)增(zeng)大(da)(da)(da)(da)。
3. 激光束離焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對復(fu)合(he)焊焊縫形(xing)貌、熔(rong)深(shen)和熔(rong)寬的影(ying)響在離焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分別(bie)為(wei)5、2、-1和-3四種(zhong)情況下(xia)進行(xing)堆焊試驗，從圖(tu)3-64中可以(yi)看出，離焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對焊縫橫(heng)截面(mian)(mian)形(xing)貌有非(fei)常顯著的影(ying)響：在離焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)e＝5mm時(shi)(shi)，由于工(gong)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)激光光斑直(zhi)(zhi)徑過圖(tu)3-64 離焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對復(fu)合(he)焊焊縫橫(heng)截面(mian)(mian)形(xing)貌的影(ying)響大(da)(da)，能量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)密(mi)度較低不足產生小孔(kong)效(xiao)應，此時(shi)(shi)的焊接模式為(wei)熱傳導(dao)焊接；離焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)e＝2mm時(shi)(shi)，工(gong)件(jian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)光斑直(zhi)(zhi)徑減小，功率密(mi)度有所(suo)增大(da)(da)，因(yin)此形(xing)成(cheng)了錐狀的焊縫橫(heng)截面(mian)(mian)形(xing)貌；離焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)e＝-1mm時(shi)(shi)得到的熔(rong)深(shen)最大(da)(da)；離焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)e＝-3mm時(shi)(shi)也形(xing)成(cheng)了典型的釘(ding)頭焊縫，其焊縫熔(rong)深(shen)和離焦(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)e＝-1mm時(shi)(shi)相(xiang)比有所(suo)減少(shao)。
激光離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復合(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)深和熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)尺(chi)寸的(de)影響如圖3-65所示(shi)，離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)從-3mm增(zeng)加到(dao)5mm的(de)過程中，焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)深先增(zeng)大(da)，在(zai)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為-1mm時(shi)達到(dao)最大(da)，然(ran)后隨著離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)進一(yi)步(bu)增(zeng)大(da)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)深開始減小；焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)隨離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)變(bian)化(hua)趨勢與熔(rong)(rong)(rong)深相同(tong)，隨著離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)從-3mm增(zeng)大(da)到(dao)5mm，焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)也(ye)在(zai)離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為-1mm時(shi)增(zeng)加到(dao)最大(da)，然(ran)后隨著離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)進一(yi)步(bu)增(zeng)大(da)而減少(shao)，從圖3-65還可以(yi)看(kan)到(dao)，離(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)變(bian)化(hua)會(hui)導致復合(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)深發生較大(da)幅度(du)變(bian)化(hua)，而焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)的(de)變(bian)化(hua)幅度(du)則相對較小。
在圖3-64四(si)種情(qing)況下焊縫橫截面面積(ji)測(ce)量(liang)結果依次(ci)為(wei)0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和1.66m㎡。即隨著離(li)焦量(liang)從-3mm增大(da)(da)到5mm，復合熱源熱效率先增大(da)(da)，離(li)焦量(liang)為(wei)-1mm時達到最大(da)(da)，然后隨著離(li)焦量(liang)的進一步增大(da)(da)而減小。
4. 焊(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)(du)(du)對復合(he)焊(han)(han)(han)縫(feng)形(xing)貌、熔(rong)(rong)(rong)(rong)深和(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)的(de)影響。在其他工藝參(can)數保持不變，焊(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)(du)(du)分別為(wei)35cm／min、25cm／min和(he)15cm／min的(de)條件(jian)下分別進行(xing)焊(han)(han)(han)接試驗(yan)，對焊(han)(han)(han)縫(feng)形(xing)貌、熔(rong)(rong)(rong)(rong)深和(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)進行(xing)測量：圖3-66中(zhong)可以(yi)看(kan)出，隨著焊(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)(du)(du)的(de)減小(xiao)，焊(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)深和(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)都明顯增大，當焊(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)(du)(du)為(wei)15cm／min時(shi)，試板幾(ji)乎熔(rong)(rong)(rong)(rong)穿；圖3-67所示為(wei)焊(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)(du)(du)對復合(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)深和(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)的(de)影響，焊(han)(han)(han)接速(su)(su)度(du)(du)(du)從15cm／min增大到35cm／min時(shi)，復合(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)深變化(hua)較大，而焊(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)寬(kuan)的(de)變化(hua)則相(xiang)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(zong)之，焊接速度(du)減小時，復合焊縫熔(rong)深、熔(rong)寬和焊縫橫(heng)截面面積都增大。
復合(he)焊(han)接的主要優點如下：
1. 焊(han)(han)(han)(han)接(jie)能量集中，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速度快，熔深大，比單純激(ji)光焊(han)(han)(han)(han)或電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)都好。
2. 電弧過程穩(wen)定(ding)，既使在小電流(liu)條件下施焊(han)(han)，也能(neng)穩(wen)定(ding)地(di)焊(han)(han)接。
3. 對(dui)接頭間隙不敏感，比激(ji)光焊好得多(duo)。
4. 可以通過(guo)焊絲來改善焊縫的性能(neng)，比激光焊優(you)越。
5. 焊(han)(han)縫成(cheng)形(xing)美觀、單位熱輸入(ru)低，焊(han)(han)接變形(xing)小，焊(han)(han)后(hou)矯正量小與激光焊(han)(han)相當。
6. 復合(he)焊(han)接(jie)是(shi)一(yi)種高效(xiao)率低成本優(you)質(zhi)焊(han)縫(feng)的(de)焊(han)接(jie)工藝。
激光(guang)-電弧復合焊(han)的種類比較(jiao)多(duo)，可以根據產品的類別(bie)、材質和厚度進行選用(yong)。其(qi)種類有(you)：
1. 百瓦級激光能量＋電弧復合
熱(re)源顯示為電(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)特性，激光功率能量(liang)比(bi)較小（W≤500），激光主要(yao)起穩弧(hu)和壓縮電(dian)(dian)弧(hu)、提高電(dian)(dian)弧(hu)能量(liang)利用率的(de)(de)作(zuo)用，多用于激光＋鎢極(ji)氣體保護電(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)復合(he)(he)焊接，比(bi)較適合(he)(he)對薄板的(de)(de)焊接。
2. 千(qian)瓦級激(ji)光能量＋電弧復(fu)合
熱源(yuan)兼(jian)有激光和(he)電弧特性，能夠充(chong)分利(li)用(yong)二者的(de)優點，多用(yong)于激光＋MIG／MAG電弧的(de)復(fu)合焊(han)。適用(yong)于鋁合金、鎂合金、碳鋼、不銹鋼、低(di)合金高強鋼和(he)超高強鋼等材料(liao)的(de)焊(han)接。
3. 萬瓦級(ji)激光能量＋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。
激光-電弧復合焊接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝是一種具有(you)遠大前途的(de)(de)工藝方(fang)法，已在造船、汽車等領域大厚(hou)度高(gao)強度鋼板的(de)(de)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)中得到成功的(de)(de)應用(yong)。例如，用(yong)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)熱軋高(gao)強鋼，熔深可(ke)達(da)15mm，而(er)變形量僅為(wei)普通(tong)焊接(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)1／10；焊接(jie)(jie)(jie)(jie)板厚(hou)為(wei)6mm的(de)(de)T型接(jie)(jie)(jie)(jie)頭，焊接(jie)(jie)(jie)(jie)速度可(ke)達(da)3m／min，達(da)到了焊接(jie)(jie)(jie)(jie)速度快、變形小、質量高(gao)和間隙敏感性低的(de)(de)要(yao)求。
