激光復(fù)合焊技術(shù)生產(chǎn)工藝有哪些要領(lǐng)

為了擴(kuò)大激光焊的應(yīng)用范圍、提高激光焊的質(zhì)量、增加焊件厚度以及避免單純激光焊的局限性，便出現(xiàn)了新的焊接工藝：激光復(fù)合焊，這里要注意激光復(fù)焊的優(yōu)點(diǎn)不單單是兩種焊接方法的疊加!特別是能量的利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于兩種熱源的簡單相加。

激光復(fù)合焊的優(yōu)點(diǎn)在于：能量利用率提高，母材處于固態(tài)時(shí)對(duì)激光的吸收率很低，而熔化后對(duì)激光的吸收率提高到50～100%;熔深增加很多，在電弧的作用下，母材熔化形成熔池，而激光又作用在電弧形成的底部，加上液態(tài)金屬對(duì)激光束的吸收率高，因此激光復(fù)合焊要比單純激光焊熔深要大;電弧很穩(wěn)定，比如單獨(dú)用TIG或MIG焊接時(shí)，焊接電弧有時(shí)不穩(wěn)定特別是在小電流情況下，當(dāng)焊接速度提高到一定值時(shí)會(huì)引起電弧漂移，而采用激光復(fù)合焊時(shí)，激光產(chǎn)生的等離子體有助于穩(wěn)定電弧;提高激光焊接時(shí)對(duì)接接頭間隙的適應(yīng)性，降低激光焊的裝配精度從而實(shí)現(xiàn)高效率。

1，激光焊的工藝參數(shù)，脈沖激光焊有四個(gè)主要參數(shù)：脈沖能量、脈沖寬度、功率密度和離焦量;連續(xù)激光焊的參數(shù)主要有：激光功率、焊接速度、光斑直徑、離焦量、保護(hù)氣體的種類和流量等;雙光束激光焊的參數(shù)有：光束排布方式、間距、兩光束角度、聚焦位置、兩光束的能量比等。激光復(fù)合焊種類有：激光-電弧復(fù)合焊、激光-高頻焊、激光-壓焊、激光-釬焊等;其中激光-電弧焊最為常見，如激光-氬弧焊(TIG)、激光-氣保焊(MIG)等。按照激光與電弧的相對(duì)位置不同有：同軸復(fù)合式、交叉復(fù)合式、偏離復(fù)合式。

2,應(yīng)用在大厚板深熔焊接，由于單純激光焊嚴(yán)格的裝配要求和大功率激光器成本高限制了厚板焊接。采用激光-電弧復(fù)合焊可進(jìn)行厚板深熔焊接，并且提高對(duì)焊接坡口的制備、光束對(duì)中性和接頭裝配間隙的適應(yīng)性。在造船業(yè)得到很好的應(yīng)用，對(duì)于低合金高強(qiáng)度鋼可不預(yù)熱焊接，用激光-電弧復(fù)合焊單道焊熔深可達(dá)15mm,雙道焊熔深達(dá)30mm焊接變形量僅為雙絲焊的1/10，焊接厚度16mm的T形接頭焊接速度可達(dá)3m/min。

3，應(yīng)用在鋁合金的激光焊接，激光焊接鋁合金存在反射率大，易產(chǎn)生氣孔、裂紋、成分變化等問題。采用激光-電弧復(fù)合焊，由于電弧的作用，激光束能夠直接照射到液態(tài)熔池表面，增大吸收率，提高熔深。采用交流TIG或直流反接，可在激光焊前面清理氧化膜，同時(shí)電弧形成的熔池在激光束前方移動(dòng)，增大熔池與固態(tài)金屬之間的潤濕性，防止咬邊。

4，應(yīng)用在搭接接頭，搭接焊縫廣泛應(yīng)用于汽車的框架和底板結(jié)構(gòu)中，目前汽車殼體焊接中很多都采用了鍍鋅鋼板搭接焊和鋁板焊接。采用激光-電弧復(fù)合焊可以減小焊接部件的變形量、消除下凹、咬邊等缺陷，并大大提高焊接速度。比如：采用10kW的CO2激光與MIG電弧復(fù)合熱源焊接低碳鋼板的搭接接頭，可實(shí)現(xiàn)間隙為0.5～1.5mm的搭接焊，熔深可達(dá)地板厚度的40%。又如：采用2.7kW的YAG激光-MIG電弧復(fù)合高速焊接的鋁合金搭接接頭，焊接速度可達(dá)8m/min。

5，應(yīng)用在薄板高速焊上，激光高速焊接薄板的主要問題是焊縫成形連續(xù)性差，焊道表面易出現(xiàn)隆起等缺陷。采用等離子弧輔助YAG或CO2激光進(jìn)行薄板(0.14mm)復(fù)合焊接，焊接速度為單獨(dú)激光焊提高1倍，即使焊接速度達(dá)到100m/min電弧也很穩(wěn)定，可獲得較寬的焊道和光滑的焊縫表面。

審核編輯：湯梓紅