激光(guang)電(dian)(dian)弧復合焊(han)有時也稱(cheng)電(dian)(dian)弧輔助(zhu)激光(guang)焊(han)接技術，其主要目的是有效利(li)用(yong)激光(guang)和(he)電(dian)(dian)弧的熱(re)源，充分發揮兩種(zhong)熱(re)源各(ge)自優勢，取長補短(duan)，以(yi)較小(xiao)的激光(guang)功率獲(huo)得較大的熔深(shen)，穩(wen)定(ding)焊(han)接過程，提高焊(han)接效率，降低(di)激光(guang)焊(han)接的裝配精度和(he)應(ying)用(yong)成本。
采用(yong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)和電(dian)弧進(jin)行焊(han)接的(de)方(fang)式(shi)有兩種方(fang)式(shi)：一種是激(ji)光(guang)(guang)(guang)與電(dian)弧沿焊(han)接方(fang)向前后串行排(pai)列，且兩者相距較大，作(zuo)為兩個(ge)(ge)獨立的(de)熱(re)源作(zuo)用(yong)于焊(han)件(jian)，主要利(li)用(yong)電(dian)弧熱(re)源對(dui)焊(han)縫(feng)進(jin)行預(yu)熱(re)或后熱(re)，以提(ti)高材料對(dui)激(ji)光(guang)(guang)(guang)的(de)吸收(shou)率，改善焊(han)縫(feng)組織和性能；另一種是激(ji)光(guang)(guang)(guang)和電(dian)弧共同作(zuo)用(yong)于同一個(ge)(ge)熔池，焊(han)接過程中激(ji)光(guang)(guang)(guang)和電(dian)弧之間(jian)存在相互作(zuo)用(yong)和能量(liang)的(de)耦(ou)合(he)，也就是我(wo)們常說的(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)電(dian)弧復合(he)焊(han)接。
激光電弧復(fu)合焊接(jie)又分同軸復(fu)合和旁軸復(fu)合，如(ru)圖3-55所示(shi)。
1. 同軸復(fu)合(he)(he)是(shi)激(ji)(ji)光束與電(dian)(dian)弧同軸作(zuo)用在焊(han)件的(de)同一位(wei)置，即(ji)(ji)激(ji)(ji)光穿過電(dian)(dian)弧中心或(huo)(huo)電(dian)(dian)弧穿過對(dui)(dui)稱布置的(de)環狀(zhuang)光束或(huo)(huo)多(duo)束幾何中心到達焊(han)件表面。激(ji)(ji)光-TIG電(dian)(dian)弧復(fu)合(he)(he)是(shi)較為(wei)簡單(dan)的(de)一種同軸復(fu)合(he)(he)焊(han)接(jie)方式，焊(han)接(jie)時，激(ji)(ji)光在熔池中形(xing)(xing)成的(de)小孔(kong)對(dui)(dui)電(dian)(dian)弧具有吸引(yin)和壓縮作(zuo)用，增強了電(dian)(dian)弧的(de)電(dian)(dian)流密(mi)度和穩(wen)定(ding)性(xing)；即(ji)(ji)使在高速(su)焊(han)接(jie)條件下，仍可保證電(dian)(dian)弧穩(wen)定(ding)，焊(han)縫(feng)成形(xing)(xing)良(liang)好，氣孔(kong)、咬邊等缺陷大大減少。它的(de)焊(han)接(jie)速(su)度一般是(shi)激(ji)(ji)光焊(han)接(jie)速(su)度的(de)2倍以(yi)上，更遠遠大于TIG焊(han)。這種復(fu)合(he)(he)焊(han)接(jie)方法主要用于薄板(ban)或(huo)(huo)薄壁不銹鋼管(guan)的(de)焊(han)接(jie)，焊(han)接(jie)速(su)度高達15m／min，焊(han)縫(feng)成形(xing)(xing)明顯改善，且降(jiang)低了對(dui)(dui)坡口加工精(jing)度的(de)要求。
2. 旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)合(he)是激(ji)(ji)光(guang)束和(he)電弧呈(cheng)一定角度地作用(yong)在焊(han)(han)件的同一位置，激(ji)(ji)光(guang)束與電弧呈(cheng)不對稱的幾何關系。激(ji)(ji)光(guang)可(ke)以(yi)在電弧前方(fang)(fang)引(yin)入，也可(ke)以(yi)要電弧后(hou)方(fang)(fang)引(yin)入。旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)合(he)容易實現(xian)，可(ke)以(yi)采用(yong)激(ji)(ji)光(guang)束與TIG電弧、MAG/MIG電弧或(huo)等(deng)離子弧復(fu)(fu)(fu)合(he)。激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)是目(mu)前應(ying)用(yong)最廣泛的一種復(fu)(fu)(fu)合(he)熱源(yuan)焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)式，由于MIG具有(you)送絲和(he)熔滴過渡(du)，一般采用(yong)旁(pang)軸復(fu)(fu)(fu)合(he)方(fang)(fang)式，激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)不但可(ke)增大熔深，改善(shan)(shan)焊(han)(han)接(jie)適應(ying)性，還可(ke)通過填充焊(han)(han)絲改善(shan)(shan)焊(han)(han)縫組織和(he)性能。采用(yong)激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)時焊(han)(han)接(jie)速度比單(dan)激(ji)(ji)光(guang)或(huo)單(dan)MIG焊(han)(han)時提高約1/3，而輸入能量減少了1/4，更(geng)(geng)體現(xian)出(chu)復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)的高效(xiao)和(he)節(jie)能優(you)勢。激(ji)(ji)光(guang)-MIG復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)比激(ji)(ji)光(guang)-TIG復(fu)(fu)(fu)合(he)焊(han)(han)焊(han)(han)的板厚(hou)更(geng)(geng)大，焊(han)(han)接(jie)適應(ying)性更(geng)(geng)強。
旁軸復合焊(han)接(jie)(jie)根據焊(han)接(jie)(jie)位置(zhi)（即(ji)兩熱源(yuan)的相(xiang)對(dui)位置(zhi)）的不同(tong)，又分為激光(guang)前置(zhi)（電(dian)(dian)弧在激光(guang)之后(hou)(hou)）和激光(guang)后(hou)(hou)置(zhi)（電(dian)(dian)弧在激光(guang)之前）兩種(zhong)形(xing)式，其焊(han)接(jie)(jie)原理(li)示意圖如圖3-56所(suo)示。兩熱源(yuan)前后(hou)(hou)位置(zhi)的不同(tong)對(dui)焊(han)縫(feng)形(xing)貌、成形(xing)影(ying)響較(jiao)大。
用(yong)激光(guang)(guang)-MAG復合(he)焊(han)(han)進行試驗時，在完全相同的焊(han)(han)接(jie)參數下(xia)，互換(huan)兩熱(re)源前(qian)后(hou)位置，從圖3-57和(he)圖3-58中(zhong)可(ke)以看出(chu)焊(han)(han)縫(feng)(feng)形貌截然不同，激光(guang)(guang)后(hou)置焊(han)(han)縫(feng)(feng)，兩熱(re)源都達(da)到了有(you)效耦合(he)，焊(han)(han)縫(feng)(feng)表面(mian)圓(yuan)潤飽滿，基(ji)本(ben)沒有(you)飛濺；激光(guang)(guang)前(qian)置焊(han)(han)縫(feng)(feng)，焊(han)(han)縫(feng)(feng)寬窄不一且伴有(you)大顆粒飛濺，電弧不能穩定(ding)燃燒(shao)，兩種熱(re)源耦合(he)較差。從上述(shu)圖中(zhong)還可(ke)以知道，當熱(re)源間距為6mm時，兩者焊(han)(han)縫(feng)(feng)形貌都處于最佳(jia)狀態。
圖3-59表示(shi)了(le)熱(re)(re)源間(jian)距與(yu)熔寬(kuan)關系，從圖中(zhong)除了(le)熱(re)(re)源間(jian)距＝2mm外，激(ji)光(guang)前(qian)置時(shi)(shi)的(de)焊(han)縫熔寬(kuan)均比(bi)激(ji)光(guang)后置時(shi)(shi)較(jiao)寬(kuan)。這是因(yin)為激(ji)光(guang)前(qian)置時(shi)(shi)沒有電(dian)弧(hu)(hu)(hu)預(yu)熱(re)(re)母材，使焊(han)接金(jin)(jin)屬(shu)首(shou)先(xian)(xian)對激(ji)光(guang)是反射(she)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，待金(jin)(jin)屬(shu)表面微熔后，對激(ji)光(guang)能(neng)量(liang)的(de)吸(xi)收才變得明顯，不能(neng)形成激(ji)光(guang)小(xiao)孔效應(ying)，激(ji)光(guang)致(zhi)等離(li)子體減少。因(yin)此，對電(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)引導、壓縮作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)減弱(ruo)，弧(hu)(hu)(hu)柱在金(jin)(jin)屬(shu)表面作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)面積增(zeng)(zeng)加(jia)，導致(zhi)激(ji)光(guang)前(qian)置施(shi)(shi)焊(han)時(shi)(shi)的(de)焊(han)縫熔寬(kuan)較(jiao)寬(kuan)、熔深較(jiao)淺、余高小(xiao)還有不同(tong)程度的(de)咬(yao)邊缺陷。激(ji)光(guang)后置施(shi)(shi)焊(han)時(shi)(shi)，電(dian)弧(hu)(hu)(hu)首(shou)先(xian)(xian)對焊(han)接作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)點進行預(yu)熱(re)(re)，金(jin)(jin)屬(shu)對激(ji)光(guang)能(neng)量(liang)吸(xi)收和小(xiao)孔效應(ying)增(zeng)(zeng)強，激(ji)光(guang)對電(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)引導和壓縮作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)增(zeng)(zeng)強，而且MAG焊(han)縫處于前(qian)傾焊(han)接方位，電(dian)弧(hu)(hu)(hu)力后排(pai)熔池金(jin)(jin)屬(shu)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)也增(zeng)(zeng)大，熔滴著陸點與(yu)激(ji)光(guang)在焊(han)接金(jin)(jin)屬(shu)上的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)點距離(li)縮短(duan)，提(ti)高了(le)能(neng)量(liang)的(de)利用(yong)(yong)率，因(yin)此焊(han)縫熔深要(yao)深些(xie)，熔寬(kuan)相應(ying)要(yao)窄些(xie)。
圖(tu)3-60表示出熱源間(jian)(jian)距(ju)與熔(rong)(rong)深的關系(xi)：從圖(tu)中可知，激光(guang)后置(zhi)時(shi)(shi)，熔(rong)(rong)深隨著熱源間(jian)(jian)距(ju)的增(zeng)大而增(zeng)熔(rong)(rong)，最小熔(rong)(rong)深為2.9mm；激光(guang)前(qian)置(zhi)時(shi)(shi)的熔(rong)(rong)深變化恰恰與激光(guang)后置(zhi)相反，它(ta)的最小熔(rong)(rong)深為1.2mm，最大熔(rong)(rong)深也只有3.9mm，充(chong)分(fen)說(shuo)明了激光(guang)與電弧空間(jian)(jian)位置(zhi)不(bu)同，焊接效果(guo)有較(jiao)大差異(yi)。
在(zai)激光(guang)-電弧(hu)復合焊接中，應選(xuan)擇(ze)激光(guang)后(hou)置的方(fang)式，電弧(hu)電流小(xiao)時熱源間距(ju)應選(xuan)2～3mm之(zhi)間；電弧(hu)電流較大(da)時熱源間距(ju)要選(xuan)5～6mm之(zhi)間。
3. 有(you)資料介紹(shao)，用(yong)脈(mo)沖(chong)Nd：YAG 激光／TIG 電(dian)弧復合(he)熱(re)源在(zai)304不銹鋼板(ban)(ban)（板(ban)(ban)厚3mm，試板(ban)(ban)尺寸100mm×150mm）上進行堆焊(han)(han)試驗。來了解脈(mo)沖(chong)Nd：YAG激光/TIG電(dian)弧復合(he)熱(re)源堆焊(han)(han)過程中激光功率(lv)、激光束離焦量和(he)焊(han)(han)接速度對焊(han)(han)縫形貌、熔(rong)深(shen)和(he)熔(rong)寬的影響。
焊(han)(han)接設備采用(yong)JHM-1GXY-400X型脈(mo)沖Nd YAG 激(ji)光器和TIG WP300焊(han)(han)機。JHM-1GXY-400X型激(ji)光器最大(da)輸出功率500W，經焦(jiao)距(ju)70mm的(de)透(tou)鏡聚焦(jiao)后可獲(huo)得直(zhi)徑0.2mm的(de)焦(jiao)斑。TIG WP300焊(han)(han)機最大(da)電流300A。采用(yong)旁軸復合的(de)激(ji)光后置式進行堆焊(han)(han)。堆焊(han)(han)過(guo)程中采用(yong)氬氣對激(ji)光頭、TIG焊(han)(han)槍及工件高溫區域(yu)進行保(bao)護。
試(shi)驗參數均(jun)為(wei)(wei)：TIG電流I，＝190A，TIG電壓(ya)U1＝11～12V，泵浦(pu)燈電流IL＝190A，激光束離焦量e＝-1mm，激光脈沖(chong)頻率f＝15Hz，脈寬b＝2.5ms，熱源間(jian)距(ju)d＝0.5mm，焊接速(su)度(du)u＝25cm/min（此組參數下(xia)激光功率為(wei)(wei)350W）。
試(shi)驗結果(guo)與分析：
1. 三種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接方(fang)法焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)形(xing)貌(mao)、熔(rong)深和(he)熔(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)較(jiao)。單一(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)、單一(yi)激(ji)光焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)和(he)激(ji)光／TIG復(fu)(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)三種情況下得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)形(xing)貌(mao)如圖(tu)3-61所示：單一(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接得(de)到典型熱(re)導焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)深寬(kuan)(kuan)比(bi)(bi)很小(xiao)；激(ji)光焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)熔(rong)寬(kuan)(kuan)很小(xiao)，熔(rong)深很大(da)(da)，深寬(kuan)(kuan)比(bi)(bi)約為(wei)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)12倍；復(fu)(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)寬(kuan)(kuan) 圖(tu)3-61 不同焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接熱(re)源(yuan)得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)形(xing)貌(mao)度和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)熔(rong)深都明顯增大(da)(da)，形(xing)成了(le)“釘頭”形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)形(xing)貌(mao)。三者的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)(mian)積分別(bie)為(wei)0.6m㎡、1.1m㎡和(he)2.4m㎡，復(fu)(fu)(fu)合焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)(mian)積比(bi)(bi)兩種熱(re)源(yuan)單一(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接得(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)(mian)積之和(he)還(huan)要(yao)大(da)(da)0.7m㎡左右，可見兩種熱(re)源(yuan)復(fu)(fu)(fu)合后產生了(le)“1＋1＞2”的(de)(de)(de)(de)(de)效應。
2. 激(ji)光(guang)(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)對(dui)復合(he)(he)焊(han)(han)(han)縫(feng)形貌、熔(rong)(rong)(rong)深(shen)和(he)熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)的(de)影響。在其(qi)他工(gong)藝參數(shu)不變的(de)條件下改變激(ji)光(guang)(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)（P2）為70W、210W和(he)350W進(jin)行復合(he)(he)焊(han)(han)(han)接，這(zhe)三(san)種情況焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)橫(heng)截面面積依次(ci)(ci)為1.07m㎡、1.68m㎡和(he)2.34m㎡，復合(he)(he)熱(re)(re)源的(de)功(gong)(gong)(gong)率(lv)分別(bie)為520W、660W和(he)800W。這(zhe)三(san)種情況下單(dan)位熱(re)(re)源功(gong)(gong)(gong)率(lv)形成的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)截面面積依次(ci)(ci)為2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)2.96m㎡/kW，從圖3-62可(ke)見。表明隨著(zhu)激(ji)光(guang)(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)的(de)增大(da)(da)(da)，復合(he)(he)熱(re)(re)源的(de)熱(re)(re)功(gong)(gong)(gong)率(lv)也(ye)增大(da)(da)(da)，這(zhe)是因為激(ji)光(guang)(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)增大(da)(da)(da)時(shi)小孔效應更加顯著(zhu)，而且激(ji)光(guang)(guang)(guang)對(dui)TIG電弧的(de)穩弧和(he)壓縮(suo)作(zuo)用會(hui)增強，從而使電弧能量密(mi)度(du)增大(da)(da)(da)。同時(shi)從圖3-63中可(ke)以(yi)看到(dao)，當(dang)激(ji)光(guang)(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)從70W增大(da)(da)(da)到(dao)350W時(shi)熔(rong)(rong)(rong)深(shen)的(de)變化很顯著(zhu)，從約(yue)0.9mm增大(da)(da)(da)到(dao)約(yue)2.0mm，增加了約(yue)110％，而熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)的(de)增幅(fu)相對(dui)小些(xie)，只有(you)20％。總之，激(ji)光(guang)(guang)(guang)功(gong)(gong)(gong)率(lv)增大(da)(da)(da)時(shi)，復合(he)(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)深(shen)和(he)熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)均增大(da)(da)(da)，復合(he)(he)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)截面面積增大(da)(da)(da)，復合(he)(he)熱(re)(re)源熱(re)(re)效率(lv)也(ye)增大(da)(da)(da)。
3. 激光(guang)束離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)對復(fu)合焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)形(xing)(xing)貌(mao)、熔(rong)深(shen)(shen)和熔(rong)寬的(de)(de)影(ying)響在(zai)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)分別為5、2、-1和-3四種情況下進(jin)行(xing)堆焊(han)(han)(han)試驗，從圖3-64中可以看出(chu)，離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)對焊(han)(han)(han)縫(feng)橫截面(mian)形(xing)(xing)貌(mao)有非常顯(xian)著的(de)(de)影(ying)響：在(zai)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)e＝5mm時，由(you)于(yu)工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)激光(guang)光(guang)斑直徑過圖3-64 離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)對復(fu)合焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)縫(feng)橫截面(mian)形(xing)(xing)貌(mao)的(de)(de)影(ying)響大(da)，能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)密(mi)(mi)度(du)較低(di)不足產生(sheng)小(xiao)孔效應，此時的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)模式為熱傳導焊(han)(han)(han)接(jie)；離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)e＝2mm時，工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)光(guang)斑直徑減(jian)(jian)小(xiao)，功率密(mi)(mi)度(du)有所增(zeng)大(da)，因此形(xing)(xing)成(cheng)了錐(zhui)狀的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)橫截面(mian)形(xing)(xing)貌(mao)；離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)e＝-1mm時得到的(de)(de)熔(rong)深(shen)(shen)最大(da)；離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)e＝-3mm時也形(xing)(xing)成(cheng)了典型的(de)(de)釘(ding)頭焊(han)(han)(han)縫(feng)，其焊(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)深(shen)(shen)和離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)量(liang)(liang)(liang)(liang)為e＝-1mm時相比有所減(jian)(jian)少。
激(ji)光離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復合焊焊縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)和熔(rong)(rong)(rong)寬尺(chi)寸的(de)影(ying)響如圖(tu)3-65所示，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)從(cong)(cong)-3mm增(zeng)(zeng)加(jia)到(dao)(dao)(dao)5mm的(de)過程(cheng)中，焊縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)先增(zeng)(zeng)大(da)(da)，在離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為-1mm時達到(dao)(dao)(dao)最(zui)大(da)(da)，然(ran)后(hou)隨著離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)進一步(bu)增(zeng)(zeng)大(da)(da)焊縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)開始減(jian)小(xiao)(xiao)；焊縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)寬隨離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)變(bian)化趨勢與熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)相(xiang)同，隨著離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)從(cong)(cong)-3mm增(zeng)(zeng)大(da)(da)到(dao)(dao)(dao)5mm，焊縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)寬也在離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為-1mm時增(zeng)(zeng)加(jia)到(dao)(dao)(dao)最(zui)大(da)(da)，然(ran)后(hou)隨著離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)的(de)進一步(bu)增(zeng)(zeng)大(da)(da)而減(jian)少，從(cong)(cong)圖(tu)3-65還可以看到(dao)(dao)(dao)，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)變(bian)化會導(dao)致復合焊焊縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)深(shen)(shen)發(fa)生較大(da)(da)幅度變(bian)化，而焊縫(feng)熔(rong)(rong)(rong)寬的(de)變(bian)化幅度則相(xiang)對較小(xiao)(xiao)。
在圖(tu)3-64四種(zhong)情況(kuang)下焊縫橫截(jie)面面積(ji)測量(liang)結果依(yi)次為(wei)0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和(he)1.66m㎡。即隨著離焦(jiao)量(liang)從-3mm增大到5mm，復合熱源熱效率先增大，離焦(jiao)量(liang)為(wei)-1mm時達到最大，然后隨著離焦(jiao)量(liang)的進一步增大而(er)減小。
4. 焊(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)對(dui)復(fu)合焊(han)(han)縫形貌、熔(rong)(rong)(rong)深和熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)影響(xiang)。在其(qi)他工藝參數(shu)保持不(bu)變(bian)，焊(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)分(fen)別為35cm／min、25cm／min和15cm／min的(de)(de)條件(jian)下分(fen)別進行焊(han)(han)接(jie)試驗，對(dui)焊(han)(han)縫形貌、熔(rong)(rong)(rong)深和熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)進行測量：圖3-66中可以看出，隨著(zhu)焊(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)的(de)(de)減小，焊(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)深和熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)都(dou)明顯增(zeng)大，當焊(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)為15cm／min時，試板幾乎熔(rong)(rong)(rong)穿；圖3-67所(suo)示為焊(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)對(dui)復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)深和熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)影響(xiang)，焊(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)從15cm／min增(zeng)大到35cm／min時，復(fu)合焊(han)(han)焊(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)深變(bian)化較(jiao)大，而(er)焊(han)(han)縫熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)變(bian)化則相(xiang)對(dui)較(jiao)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(du)減小時(shi)，復合焊縫(feng)熔深、熔寬和焊縫(feng)橫(heng)截面面積都(dou)增大(da)。
復(fu)合焊(han)接的主要優(you)點如下：
1. 焊(han)接能量(liang)集(ji)中，焊(han)接速(su)度(du)快，熔深大(da)，比(bi)單純(chun)激光焊(han)或(huo)電弧焊(han)都好。
2. 電弧(hu)過程穩定，既使(shi)在小電流(liu)條件(jian)下施焊，也能穩定地焊接。
3. 對接(jie)頭間隙不敏感，比激光焊(han)好得多。
4. 可以通過焊絲來改善焊縫(feng)的性能(neng)，比激光焊優(you)越。
5. 焊縫(feng)成形(xing)美觀、單位熱輸(shu)入低，焊接變形(xing)小(xiao)，焊后矯正量小(xiao)與(yu)激光焊相當。
6. 復合焊(han)接是(shi)一種高(gao)效率低成本優質焊(han)縫的焊(han)接工藝。
激光(guang)-電弧復合焊的種類比較(jiao)多，可以根據產品的類別、材質和厚度進(jin)行選用。其種類有：
1. 百瓦級激光能量＋電(dian)弧復合
熱(re)源顯示為電弧(hu)的(de)特(te)性(xing)，激光(guang)功(gong)率(lv)能(neng)量比較(jiao)小(xiao)（W≤500），激光(guang)主(zhu)要起穩(wen)弧(hu)和(he)壓縮電弧(hu)、提高(gao)電弧(hu)能(neng)量利用率(lv)的(de)作用，多用于(yu)激光(guang)＋鎢極(ji)氣體保護電弧(hu)的(de)復合焊接，比較(jiao)適(shi)合對薄板的(de)焊接。
2. 千瓦級激(ji)光能量(liang)＋電弧復合
熱源兼有激(ji)光(guang)和電弧(hu)特性，能夠充分利用二者的(de)優點(dian)，多(duo)用于(yu)激(ji)光(guang)＋MIG／MAG電弧(hu)的(de)復(fu)合(he)焊(han)。適用于(yu)鋁合(he)金、鎂合(he)金、碳鋼(gang)(gang)(gang)、不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)、低合(he)金高強(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)和超高強(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)等材料的(de)焊(han)接。
3. 萬瓦級激光(guang)能量＋電弧(hu)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(dian)弧復合(he)焊(han)(han)接工藝是一種(zhong)具有遠大前途(tu)的(de)工藝方法，已在造船、汽車(che)等領域大厚(hou)度(du)(du)(du)高(gao)強度(du)(du)(du)鋼板(ban)的(de)焊(han)(han)接中得到成功的(de)應用(yong)。例(li)如，用(yong)焊(han)(han)接熱軋高(gao)強鋼，熔(rong)深可達(da)15mm，而變形量(liang)僅為普通焊(han)(han)接的(de)1／10；焊(han)(han)接板(ban)厚(hou)為6mm的(de)T型接頭，焊(han)(han)接速度(du)(du)(du)可達(da)3m／min，達(da)到了(le)焊(han)(han)接速度(du)(du)(du)快、變形小、質量(liang)高(gao)和間隙(xi)敏感性低(di)的(de)要求。
