在熔焊技術中，高焊接速度和良好的焊縫搭橋能力是首要的目標。然而，常規的連接工藝，例如氣體保護焊（GMAW），其物理學限制經常會阻礙這兩個目標的同時實現。激光混合單絲GMAW弧焊和雙絲焊接已成功使用，這大幅拓展了應用領域。將電弧與激光束結合在一起，可能會幫助熔焊在性能和質量上實現大的飛躍。
本文介紹了在船舶制造領域中的焊接應用，例如將球扁鋼作為加強筋連接到腹板。對實際船舶制造中用的鋼種和部件進行的焊接試驗可以證明，固態激光-GMA復合焊接工藝可以實現高重復性和高質量的結果。目前，固態激光-GMA復合焊使用了極為先進的復合焊接頭，可以節約成本，是替代埋弧焊（SAW）的一種高效高質量的選擇。
激光-GMA復合焊接在管道中的應用
半自動氣體保護焊（GMAW）目前應用于生產陸上與水下管道。單位長度焊接時間通常由焊道的數量來決定，隨著管道壁厚的變化而變化。
管道行業一直在嘗試降低運行成本，這一努力促使了先進的創新技術投入實際應用得以實現。例如，更高強度的母材像API 5LX-80及以上（允許相當大幅度的壁厚減少）已應用于現代管道的鋪設。雙絲GMAW焊接（GMAW- tandem）便是一個很好的例子，它結合了先進焊接工藝的優點同時提高效率和質量。以Nd:YAG激光器來替代通常使用的CO2 激光器，兩種類型的激光產生的焊縫尺寸和生產效率極為相似。
參考資料提供了關于CO2 激光焊接API 5L X80 管線鋼的有價值信息。其中，實際焊接試驗使用了12kW的CO2 激光來實現壁厚為13mm的I（方）形坡口對接接頭的自焊。單面和雙面操作模式的焊接速度分別為0.75和1.65 m/min。焊接接頭的塑性、強度和韌性都很出色。該參考資料隨后介紹了一種能大大降低高昂的焊接成本的方法，這其實正是管道總體費用中的一個主要組成部分。值得一提的是，該行業一直努力探索，在不影響工程質量的前提下提高效率的方法，而應用先進的焊接工藝極有可能幫助實現上述目標。管道施工中的焊接成本主要由兩個方面決定：根焊以及填充和蓋面焊。
實驗設置和焊接結果
試件的直徑為190 mm，壁厚為12mm。根焊無需襯墊即可實現，焊接速度為70 cm/min。大約三分之二的槽截面由根部焊道組成；只有第二層由三個焊道組成，焊接速度為140cm/min，這是實現整個焊接所必需的。見圖1中的右圖。
在車間里使用該系統反應結果良好。不過，這一概念僅限于鐵磁材料，例如鐵基合金或鋼。
船舶制造中的激光-GMA復合焊在船舶制造中，球扁鋼型材經常用于增加組件和截面零件的剛度，平均加強筋厚度介于4.0和8.0mm之間。到目前為止， 最廣泛使用的焊接工藝是埋弧焊（SAW）。然而，需要克服的問題就是大線能量和低或中等的焊接速度，這會引起翹曲和扭曲，從而需要大量的返工，例如火焰矯形。在這方面的最佳解決方案是使用激光光束，但是制備及預組裝所產生的公差會影響到激光的單獨應用。激光-GMA復合焊接可以解決這些問題。德國Papenburg的Meyer Werft船廠安裝了CO2 激光-GMA復合焊接系統，并使用了很多年，這足以證明它可以在工業中得到成功應用。對于這類制造行業，通常用T形接頭角焊縫來焊接加強筋。下一部分描述了用固態激光對上述加強筋型材進行單邊全焊透。
加強筋厚度的變化
宏觀斷面。必須特別注意熔合區中標記出的明亮區域。在給定條件（見表1） 下，加強筋厚度不同，該區域會相應發生變化。這個區域代表的是單位體積， 亦即在焊接過程中被融化的部分。可以通過擴大激光光束的光斑直徑來減少這個區域。不過正如我們所知道的那樣， 這可能會降低熔透深度和/或焊接速度， 所以需要提高激光功率以做補償。因此，在整個焊接工序中如何平衡好激光功率、熔敷速度和焊接速度之間的關系是非常重要的。
圖3顯示了船舶制造工業中球扁鋼型材T形接頭單邊全焊透，腹板厚度約為10mm（表2）。激光光束與水平板成12°的入射角，GMAW焊槍傾角為45°。
小結
新的激光-GMA雙絲復合焊接技術將激光混合單絲GMAW弧焊與GMA雙絲焊技術結合在一起，可以獲得極大的好處。這一新的技術概念擴大了焊接的應用范圍，特別是原來單純的激光焊接在某些行業的應用中存在著一些物理學方面的限制，或傳統的單絲激光復合焊不能實現某些高的焊縫性能，現在都可以解決了。目前已證實了這一頂尖的工藝可以降低在激光電源上的投入，并通過降低焊接周期時間來減少運行費用， 且提高了速度。而關于焊縫的質量方面，焊件的機械和冶金性能都得到了提高，不過選擇合適的耗材對于提高冶金性能來說也很重要，同時，調整好外圍參數例如送絲速度和焊接速度對于提高機械性能也很關鍵。
本文介紹了船舶制造領域的焊接應用，例如將球扁鋼作為加強筋連接到腹板。通常使用的埋弧焊往往會導致翹曲和扭曲，從而使得需要大量的返工，例如火焰矯形。這會產生額外的費用。而使用固態激光-GMA復合焊接可以同時降低成本及提高質量，并可適用于所有的接頭。
要想成功實施高功率（≤10kW）固態激光-GMA復合焊接，焊接頭是關鍵中的關鍵。通過借鑒船舶制造工業中的實踐經驗，可以實現能完全滿足特定需求的產品。對實際船舶制造中用的鋼種和部件進行的焊接試驗可以證明，固態激光-GMA復合焊接工藝可以實現高可重復性和高質量的結果。因而，使用了極為先進的復合焊接頭的固態激光-GMA復合焊接，相比埋弧焊（SAW）來說可以降低成本并提高質量。
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