图1-3 激光-MIG 复合焊
激光-MIG/MAG 复合焊有两种复合方式分别为旁轴复合和同轴复合两种,旁轴 复合更方便送丝,所以通常采用旁轴复合。图1-4为激光-MIG/MAG 旁轴复合焊接 头。
图 1-4 激光-MIG/MAG 旁轴复合焊接头
为了进一步提高激光-GMAW 复合焊接技术的优势,夫琅和费激光技术中心提出 了同步调制激光电弧复合焊接(Hybrid welding with synchronized modulation of laser and arc)的技术概念[7]
(2)激光-TIG 复合焊(Laser-TIG welding)
最早的复合热源研究是 CO2 激光与 TIG 旁轴复合,图 1-5 为激光-TIG 电弧电 极旁轴复合原理图,早期大多以旁轴方式进行研究的。1978 年,英国 W。M Steen 的 试验结果表明:焊接 0。8mm 厚度的纯钛板,激光引导电弧焊时,焊接速度可以较激
光增加 2 倍,焊接 0。2mm 马口铁,电弧引导激光焊时,焊接速度可以较激光增加 4 倍 [8]。电弧的位置在激光-TIG 复合焊中电弧的位置可以很灵活,电弧的位置可以在前面, 同时也可以在后面,选择激光时也不是只有唯一一种选择,可以选择 CO2 激光、也 可以选择 YAG 激光。选择电流可以是直流,可以采用直流正接的交流,相比于交流 电在寿命方面和能量利用更为出色[9]。当焊接焊接较小同时又需要比较高的焊接速度 的时候,激光-TIG 复合焊的优势就显现出来,相比于纯激光焊,其焊接速度翻了一 番,但咬边等焊接缺陷却反而减少。薄板高速焊接非常适合用这种方法来焊接[10]。论文网
激光-TIG 复合焊的复合方式有两种分别为旁轴和同轴,由于同轴复合时形成的 锁孔比激光焊的要大很多,因此气体能够很容易地脱离焊缝,从而减少了气孔的存在。
图 1-5 激光-TIG 电弧旁轴复合焊接示意图
(3)激光—等离子弧复合焊(Laser-PAW welding)
激光-等离子弧复合焊接技术最早是在学者专家们的努力下由 Conventry 大学提 出来的[11]。等离子弧的特点:刚性好、温度高、方向性强、电弧引燃性好、能量集中。 与 TIG 焊进行对比我们可以发现,等离子弧在能量密度上具有明显的优势,另外等 离子弧的弧长很长,此外外界因素对它的影响小,从而这种焊接方法很适合对接焊和 对异种材料进行焊接。与上述两种焊接方法类似,激光等离子弧焊野有旁轴和同轴两 种复合方式。等离子弧复合焊具有以下优点:有效提高焊接效率,焊接操作简单方便, 同时能得到力学性能良好、质量优质的焊缝[12]。激光—等离子弧复合焊接在焊接薄板 以及铝合金、镁合金等材料中具有很大的优势。不过,由于等离子电弧焊的焊枪有比 较复杂的特殊结构,与激光的结合的难度比较大,可调节范围也是有限的,导致应用 的难度增大,因此该复合方式的应用程度有限[13]。
1。2 激光-MIG 复合焊研究现状
1。2。1 激光-MIG 电弧复合的焊接机理
1。2。2 激光-MIG 电弧复合焊在工业中的应用
激光-电弧复合焊具有其独特的特点,与单 MIG 焊接和纯激光焊接相比,它弥补 了单 MIG 焊和纯激光焊的不足,使得该焊接技术很受人们的青睐,所以在工业生产中,复合焊被应用得越来越普遍[20],例如:高铁、航空、核电等,由此可见激光-电 弧复合焊具有很大的发展前景。
(1)汽车制造业 在当代社会,汽车产业的发展需要不断创新的工艺制造技术,同时我们也不忘保
护环境,所以工艺技术和环境都需要达到更高的水平,因此安全环保、工艺优良的焊 接工艺在汽车制造业起着至关重要的作用[21]。 Q235低碳钢激光-GMAW复合热源焊接工艺及组织性能研究(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_94232.html