激光焊接的发展 ---激光电弧复合焊接

       时代的发展，各行各业都与激光有着密不可分的关系，例如：首饰的焊接与雕刻、手机的零件打标、外壳的样式打标、服装的雕刻、皮革的雕刻、医药物品的等等。与之说来，激光行业在世界的地位也慢慢的提升起来，人们生活中需要激光设备的地方随处可见。这证明时代的进步，历史的变迁，那么一下简单的介绍一下激光焊接中的电弧复合焊接的应用与好处，让人们对焊接的了解更深一层。      

       这种复合焊接主要指 激光与TIG或MIG电弧 复合焊接。在这种工 艺中,激光和电弧相互 作用、取长补短。例如,激光焊接的能量 利用率低的重要原因 是焊接过程中产生的 等离子体云对激光的 吸收和散射,且等离子 体对激光的吸收与正 负离子密度的乘积成正比。如果在激光束附近外加电弧,电子密度显著降低,等离子体云得到稀 释,对激光的消耗减小,工件对激光的吸收率提高。而且由于工件对 激光的吸收率随温度的升高而增大,电弧对焊接母材接口进行预热, 使接口开始被激光照射时的温度升高,也使激光的吸收率进一步提高。这种效果尤其对于激光反射率高、导热系数高的材料更加显著。

        在激光焊接时,由于热作用和影响区很小,焊接端面接口容 易发生错位和焊接不连续现象;峰值温度高,温度梯度大, 焊接后冷却、凝固很快,容易产生裂纹和气孔。 而在激光与电弧复合焊接时,由于电弧的热作用范围、热 影响区较大,可缓和对接口精度的要求,减少错位和焊接不 连续现象;而且温度梯度较小,冷却、凝固过程较缓慢,有 利于气体的排除,降低内应力,减少或消除气孔和裂纹。 由于电弧焊接容易使用添加剂,可以填充间隙,采用激光电 弧复合焊接的方法能减少或消除焊缝的凹陷。

TIG焊（惰性气体钨极保护焊） 钨极氩弧焊具有下列优点： 

1）氩气能有效地隔绝周围空 气；它本身又不溶于金属，不和金 属反应；钨极氩弧焊过程中电弧还 有自动清除工件表面氧化膜的作用。 因此，可成功地焊接易氧化，氮化、 化学活泼性强的有色金属、不锈钢 和各种合金。 

2）钨极电弧稳定，即使在很 小的焊接电流（＜10A）下仍可稳 定燃烧，特别适用于薄板，超薄板 材料焊接。 

3）热源和填充焊丝可分别控 制，因而热输入容易调节，可进行 各种位置的焊接，也是实现单面焊 双面盛开的理想方法。 

4）由于填充焊丝不通过电弧， 故不会产生飞溅，焊缝成形美观。

不足之处是：

 1）熔深浅，熔敷速度小，生产率 较低。

 2）钨极承载电流的能力较差，过 大的电流会引起钨极熔化和蒸发， 其微粒有可能进入熔池，渣成污染 （夹钨）。 

 3）隋性气体（氩气、氦气）较贵， 和其它电弧焊方法（如手工电弧焊、 埋弧焊、CO2气体保护焊等）比较， 生产成本较高。 

激光与TIG 复合焊接的特点是： 

(1) 利用电弧增强激光的作用,可 用小功率激光器代替大功率激光器 焊接金属材料; 

(2) 可高速焊接薄件;

(3) 可改善焊缝成型,获得优质焊 接接头; 

(4) 可缓和母材焊接端面接口精度 要求。

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