隨著焊接技術的不斷研究和創(chuàng)新，一種高質(zhì)高效的焊接技術在船舶工業(yè)的制造的領域中得到不斷的應用，這是一種新型的，特殊的焊接方法#激光#MIG復合焊。我們知道在金屬連接技術工藝里一方面要求焊接速度高變形小，另一方面要有很好的焊縫搭橋能力。大家知道傳統(tǒng)單一的
激光焊接工藝是不可能解決上述問題的。
1[Ffl^\ARp ~PAbtY9}U 毋庸質(zhì)疑激光焊和熔化極氣體保護焊工藝的開發(fā)應用已經(jīng)有著很長的時間了并且它們在材料連接技術里有著廣泛的應用領域。激光
復合焊就是將這兩種焊接技術(激光焊接和電弧焊接)有機的結(jié)合起來，從而獲得了優(yōu)良的綜合性能，在提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)工藝性的同時，改善了成本效益比。目前，激光復合焊已在船舶工業(yè)上取得了令人矚目的成績，并且這種技術的經(jīng)濟性也是非常誘人的。尤其重要的是，激光復合焊的焊接
精度高，可以獲得非常好的機械/工藝性能。復合焊的激光電源可以選配不同的激
光源，目前主要研究的是將：CO2激光，YAG激光，
光纖激光與GMAW工藝的復合。怎樣使用焊縫跟蹤系統(tǒng)的激光復合焊小車，進行長焊縫的焊接，被提到研究日程。
[J6 b5 O)i ]K`jk 1. 簡介
*S$`/X mbm|~UwD 優(yōu)質(zhì)高效，低變形和易實現(xiàn)自動化裝配，激光焊在鋼結(jié)構件的焊接上具有廣闊的前景。激光電弧復合焊接技術可提高焊縫搭橋能力，則對間隙較大時的焊接有著重大的意義。激光焊和熔化極氣體保護焊工藝的開發(fā)應用已經(jīng)有著很長的時間了，在工業(yè)領域和材料連接技術領域已被廣泛的應用，兩種焊接方法因能量傳輸?shù)焦ぜ倪^程和能流的形成都有有所不同，使其形成了各自特定的應用領域。
875BD U 6a\YD{D] _ 激光束焊通過光纖將能量從激光發(fā)射器傳輸?shù)焦ぜ�。而電弧焊則利用大電流，通過電弧弧柱傳輸能量。激光焊的焊接熱影響區(qū)非常窄，焊縫的縱橫比很高。由于它的聚焦直徑很小，激光束焊的焊縫搭橋能力很差。但另一方面，激光束焊的焊接速度非常高。
%/(>>*}Kw| GY;q0oQ, 電弧焊的能量密度比較低，因而在工件表面的聚焦的直徑比較大，而且焊接速度相對較低。激光復合焊就是將這兩種焊接技術有機的結(jié)合起來，從而獲得了優(yōu)良的綜合性能，在提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)工藝性的同時，改善了成本效率比。目前，激光-復合焊已在汽車工業(yè)的應用上成績斐然，同時在造船工業(yè)上這種技術的經(jīng)濟性也是非常誘人的：更高的連接速度，并且可以獲得非常好的機械/工藝性能。
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}4l 早在20 世紀70年代，人們就已經(jīng)知道如何把激光和電弧有機的結(jié)合在一種工藝里使用。但從那以后，在相當長的一段時間內(nèi)，沒有再進行深入的研究。近來，人們再次將注意力轉(zhuǎn)向這一課題，嘗試開發(fā)了激光復合焊技術。當然，這其中的一個原因是：在早期，
激光器尚未在工業(yè)上得到普遍應用，而現(xiàn)在激光器已成為許多工廠的標準設備。
h]z>H~.<* F6h|AF|" 激光焊與另一種焊接方法相結(jié)合的焊接技術稱為激光復合焊，激光束和電弧同時作用于焊接區(qū)，互相影響和支持�，F(xiàn)在的研究方向是探求這種工藝特性更廣，更深的焊接應用領域。一個典型的例子就是將CO2激光GMA復合焊工藝應用在造船工業(yè)上。在此我們將示證和討論應用于這種應用領域的可能性。
7 /$s!pV <DjFMTCN 2. 激光焊接工藝
H D95>% r=3knCEWK 激光焊不僅需要很好的激光源，而且需要高質(zhì)量的激光束，以確保能夠獲得期望的“深熔深焊接”。高質(zhì)量的激光束可以實現(xiàn)更小的聚焦直徑或更大的焦距。線能量極低，變形量顯著減小。與先進的自動化弧焊一樣，對于大型工件的激光焊接來說離線編程，焊縫跟蹤及其它必要的焊接控制系統(tǒng)也是必需的。
1S26Y|L) :*wjC.Z 如果單純的用激光焊接，其焊縫接頭的間隙最大為0.1至0.2mm,然而更寬的間隙需要我們加入填充金屬，通常填充金屬的加入可使焊縫搭橋能力達到0.4mm。在工業(yè)領域中已有使用12 kW的CO2激光源。此時激光的傳導通過鏡面進行。激光束以300mm聚焦距離通過聚焦裝置作用在工件上。4 kW的燈浦YAG激光和7KW的光纖激光也出現(xiàn)在這項研究中。
=P. m5e< umo@JWr 3. 激光-MIG(LaserHybrid)復合焊
wWNHZ v& H!NyM}jsr 激光焊接金屬時的激光束聚集強度可達106W/cm2以上。當激光束點擊在材料表面時，該點的溫度迅速升高到揮發(fā)溫度，并由于金屬蒸汽的揮發(fā)形成揮發(fā)孔。焊縫最顯著的特征是具有很高的深寬比。MIG電弧焊接自由燃燒的電弧能量密度稍高于104W/cm2。
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"Q 激光復合焊的基本原理，尤其是其中的金屬過渡。從圖我們可以看到，激光束在焊縫頂部向其輸入熱量，同時電弧也向焊縫輸入熱量。激光-MIG復合焊不是兩種焊接方法依次作用于焊接區(qū)域，而是同時作用于焊接區(qū)域。激光和電弧同時影響焊接的性能。不同的電弧或激光工藝的使用及采用何種工藝
參數(shù)都會對焊接工藝帶來不同的影響效果。
c#6g[TE@ bkgJz+u 激光復合焊提高了熔深和焊接速度，焊接過程中金屬蒸汽會揮發(fā)，并且反作用于等離子區(qū)，等離子區(qū)對激光有輕微吸收，但可以忽略不計。整個焊接過程的特性取決于選擇的激光和電弧輸入能量的比例。
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k;( 工件表面的溫度極大的影響了激光射線能量的吸收，當工件表面達到揮發(fā)溫度時，就形成了揮發(fā)孔，這樣幾乎所有的能量就可以傳到工件上。焊接所需要的能量由隨溫度變化的表面吸收率和由工件傳導損失的能量來決定。在激光-MIG焊時，揮發(fā)不僅發(fā)生在工件的表面，同時也發(fā)生在填充焊絲的表面上，這意味著更多的金屬揮發(fā)量，從而使激光的能量傳輸更加容易。同時也保證了焊接過程的完整性。從而使激光的能量傳輸?shù)母尤菀�。同時也保證了焊接過程的完整性。
AqzPwO^ xX ktMlI 而且在船舶制造中首先必須做到的是焊件間隙較大時有足夠的搭橋連接能力，這是研究的主要目標。因為在焊接過程中，難免會出現(xiàn)間隙公差大小不一，于是在焊接時調(diào)節(jié)的參數(shù)就比較多，如：激光功率，焊接速度，送絲速度及角度的調(diào)整。
b qt*d )$ =(~UK9` 4.Laserhybrid ：激光——MIG焊接和其它焊接方法的試驗比較
Aey*n=V4#F a|x1aN 0 CO2激光焊的研究
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