概述
激光復(fù)合焊接可應(yīng)用于薄板材料的焊接：包括有鍍層或者沒有鍍層的碳鋼，高合金鋼和鋁。應(yīng)用領(lǐng)域涉及航空航天、軌道交通、造船、汽車及相關(guān)行業(yè)、電子儀表、建筑機械、壓力容器、醫(yī)療、食品和核能等領(lǐng)域。
激光復(fù)合焊接技術(shù)（如激光-MIG復(fù)合）在發(fā)動機機匣類零件和飛機鈦合金結(jié)構(gòu)焊接方面具有獨特優(yōu)勢，比MIG焊接的熱輸入小很多，零件變形和焊后殘余應(yīng)力小，比電子束焊要求的裝配精度低，在焊接過程中送絲可實現(xiàn)空間復(fù)雜形狀安裝座的角焊縫焊接。與MIG和激光焊相比，激光復(fù)合焊接的熱源形式?jīng)Q定了其有更大的熔深和更好的外觀質(zhì)量。
優(yōu)點
激光復(fù)合焊接技術(shù)在航空發(fā)動機薄壁零件制造上有極大的優(yōu)勢和應(yīng)用空間。焊接變形是影響薄壁零件質(zhì)量和生產(chǎn)效率的主要因素之一，焊接變形的存在不僅影響產(chǎn)品的制造過程，更重要的是也影響產(chǎn)品的使用性能。產(chǎn)生零件焊接變形的根本因素是焊接過程中不均勻的加熱和冷卻造成的溫度應(yīng)力和材料組織轉(zhuǎn)變（相變）引起的組織應(yīng)力，而焊后殘余應(yīng)力還會對零件最終加工精度和尺寸穩(wěn)定性、沉淀強化合金再熱裂紋的產(chǎn)生以及零件的疲勞強度產(chǎn)生很大的不利影響，因此實現(xiàn)焊接變形控制是薄壁機匣類零件焊接的最主要技術(shù)難點。采用激光復(fù)合自動化焊接工藝是保證工藝過程穩(wěn)定并控制零件變形、保證焊接工藝一致性和穩(wěn)定性的最直接方法。
六種激光復(fù)合焊接技術(shù)
1、高頻感應(yīng)復(fù)合焊接技術(shù)：電磁感應(yīng)是一種依賴于工件內(nèi)部產(chǎn)生的渦流電阻熱進行加熱的方法,與激光一樣屬非接觸性環(huán)保型加熱,加熱速度快,可實現(xiàn)加熱區(qū)區(qū)域和深度的精確控制,特別適合于自動化材料加工過程,已在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。
2、電弧復(fù)合焊接技術(shù)：電弧復(fù)合熱源焊接方法早在20世紀(jì)80年代就由英國學(xué)者Steen提出，但自此以后很長時間內(nèi)，科技工作者們并沒有對其做更深一步的研究與發(fā)展。近年來，研究人員已經(jīng)重新把注意力轉(zhuǎn)移到這項技術(shù)上，并且嘗試著結(jié)合激光與電弧的各自優(yōu)點使兩者獲得最佳配合。
3、TIG復(fù)合焊接：TIG復(fù)合焊接激光與TIG復(fù)合焊接的特點是：1、利用電弧增強激光作用，可用小功率激光器代替大功率激光器焊接金屬材料；2、在焊接薄件時可高速焊接；3、可增加熔深，改善焊縫成形，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭；4、可以緩和母材端面接口精度要求。例如，當(dāng)CO2激光功率為0.8KW，TIG電弧的電流為90A，焊接速度2m/min 時，可相當(dāng)5KW的CO2激光焊機的焊接能力,5KW的CO2激光束與300A的TIG電弧復(fù)合，焊接速度0.5～5m/min 時，獲得的熔深是單獨使用5KW的CO2激光束焊接時的1.3～1.6倍。
4、等離子弧復(fù)合焊接：激光等離子復(fù)合采同軸方式,等離子弧由環(huán)狀電極產(chǎn)生，激光束從等離子弧的中間穿過，等離子弧主要有兩個功能：1、為激光焊接提供額外的能量，提高焊接速度，進而提高整個焊接過程的效率；2、等離子弧環(huán)繞在激光周圍，可以產(chǎn)生熱處理的效果，延長冷卻時間，也就減少了硬化和殘余應(yīng)力的敏感性，改善了焊縫的微觀組織性能。
5、MIG復(fù)合焊接：近年來的研究表明，激光－MIG復(fù)合熱源焊接在中厚板焊接中擁有比較明顯的優(yōu)勢。該焊接方法通過調(diào)節(jié)電弧與激光的相對位置，可有效地改善焊接適應(yīng)性，提高對大間隙的適應(yīng)性，改善焊縫成形，同時，輸入的電弧能量能夠調(diào)節(jié)冷卻速度，進而改善微觀組織。在激光與電弧相互作用下，焊接過程變得更加穩(wěn)定，而且在增加熔深的同時提高焊接速度。焊接時，熱輸入相對較小，也就意味著焊后變形和焊接殘余應(yīng)力較小，這樣可以減少焊接裝夾、定位、焊后矯形處理等的時間。另外，這一方法的較突出的特點是自身能夠比較穩(wěn)定地填絲，從而比較容易改善焊縫冶金性能和微觀組織結(jié)構(gòu)。
6、雙激光束焊接技術(shù)：在激光焊接過程中，由于激光功率密度大，焊接母材被迅速加熱熔化、汽化，生成高溫金屬蒸汽。在高功率密度的激光的繼續(xù)作用下，很容易生成等離子體云，不僅減小工件對激光的吸收，而且使焊接過程不穩(wěn)定。如果在較大的深熔小孔形成后，減小繼續(xù)照射的激光功率密度，而已經(jīng)形成的較大深熔小孔對激光的吸收較多，結(jié)果激光對金屬蒸汽的作用減小，等離子體云就能減小或消失。因而，用一束峰值功率較高的脈沖激光和一束連續(xù)激光，或者兩束脈沖寬度、重復(fù)頻率和峰值功率有較大差異的脈沖激光對工件進行復(fù)合焊接，在焊接過程中，兩束激光共同照射工件，周期地形成較大深熔小孔，后適時停止一束激光的照射，可使等離子體云很小或消失，改善工件對激光能量的吸收與利用，加大焊接熔深，提高焊接能力。
激光復(fù)合焊接是近年來最受業(yè)界矚目的焊接技術(shù)之一，其研究重點在焊接變形預(yù)測及控制技術(shù)、焊接過程工藝控制技術(shù)、空間型面焊縫自動跟蹤技術(shù)、焊接質(zhì)量在線檢測技術(shù)等方面。
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