图 1-1 激光-电弧复合热源焊接示意图 激光+电弧复合焊主要包括激光+TIG 和激光+MIG 复合焊。激光+MIG 焊是

激光焊与 MIG 焊组成，常用于焊接中厚板，可以实现大熔深焊接，降低热输入 量。激光+TIG 焊是激光焊和 TIG 焊组成，多数用于薄板高速焊，也可用于不等 厚材料对接焊缝的焊接。

表 1-4 激光复合焊特点

类型 优点 缺点

激光复合焊 (a)   降低焊接成本和工件装配要

求；

(b) 改善焊缝成型和微观组织， 减小焊接缺陷；

(c) 增加适应性和焊接过程稳定 性；

(d) 提高焊接效率，可焊接特殊 材料； (a)    焊接热源不对称，难以实现曲线和

三维焊接；

(b) 激光和电弧聚焦光斑的相互位置 对焊接过程稳定性具有较大影响；

1。5  铝合金复合焊研究成果

1。6  目前存在的问题

复合焊接的工艺过程较复杂，影响接头质量的焊接参数较多，有待于发展激 光+电弧复合焊接实时控制系统来实现焊接过程的可靠稳定，确保焊接质量，提 升复合焊接设备的工业实际应用能力。

目前，铝合金的焊接存在一定的难点，高功率高密度的激光焊焊接工艺已经 成为焊接铝合金的重要手段，并在各领域得到广泛应用。国外展开了多方面的研 究，推动了铝合金激光焊的发展。但国内对激光焊接铝合金的研究，尤其是激光

+MIG 复合焊焊接铝合金的研究还不够深入，限制了铝合金在各个重要领域的应 用。随着铝合金激光焊接技术的不断进步，在工业领域以及其他重要领域都会得 到更实际的应用。

1。7  本文主要内容

本文以常用的 6061 铝合金为研究对象，采用光纤激光+MIG 复合焊的方法， 对铝合金焊接接头的工艺研究。主要进行以下几方面的工作：

(1) 在不同焊接条件下进行，调节焊接参数，采用光纤激光+MIG复合焊的 方法，对6061铝合金进行实验，得到不同的焊缝，对不同的焊缝进行观察和测量。

(2) 在上述的基础上，分析不同焊接工艺参数条件下，对焊接接头焊缝尺寸、 显微组织和硬度分布特征的影响。得出最适合激光+MIG复合焊的焊接工艺参数， 以优化复合焊技术，保证优质的焊接接头。

第二章实验方法及设备

2。1  实验设备

本文采用光纤激光+MIG 复合热源焊接系统进行铝合金堆焊试验。其中，激 光器为 IPG 公司 YLS-6000 光纤激光器，峰值功率为 6kW，焦点直径为 0。2mm， 焦距为 0。35mm；MIG 热源为福尼斯 TPS-5000 数字化焊机。焊接过程使用的是 光纤激光电弧复合焊机，如图 2-1。

2。2  实验材料

图 2-1 激光复合焊机

实验采用 6mm 的 6061 铝合金，工件尺寸为 300×195，焊丝为 5356 铝合金，

其直径为 1。2mm。实验采用材料 6061 铝合金其化学成分如图表 2-1 所示，铝合

金 6061 具有抗腐蚀性良好、加工性能较好、韧性高以及加工后不变形、较好的 氧化效果等优点。6061 铝合金目前已广泛应用于船舶、军事、航空航天、日常 生活的机械设备中。焊丝采用的材料 5356 铝合金其化学成分如表 2-2 所示，表

2-4 表示了 6061 母材与 5356 焊丝的力学基本力学性能。

表 2-1 6061 铝合金化学成分

母材 Al Si Fe