激光-電弧復合焊接技術發明于20世紀70年代末,是將激光與電弧兩種物理性質和熱源傳輸機理截然不同的熱源相結合在一起共同作用于工件同一位置的新型焊接方法。兼顧了單一熱源焊接工藝的優點,降低了激光焊接和其他單一電弧焊接技術存在缺陷,為焊接技術的發展提供了一種新的思路和趨勢。
激光-電弧復合焊,按照不同的分類標準,可以分成以下2 種類型:
第1種,按照兩者的相對位置,可以分為旁軸復合和同軸復合。旁軸復合是激光束與電弧軸線之間夾一定的角度, 激光與電弧沿焊接方向前后直線排列,這種復合方式可以利用電弧的預熱作用提高材料表面對激光的吸收率或電弧的后熱作用改善焊接接頭的成形、組織性能等。其特點是復合焊槍體積大,電弧與工件表面具有一定夾角;熱源呈非對稱分布,對焊接空間和位置要求高;設計簡單,成本較低。同軸復合則是激光束與電弧軸線同軸,激光與電弧共同作用在同一區域,其特點是熱源呈對稱分布,消除了焊接方向對焊接過程的影響,更加適用于曲線或三維結構的焊接,但系統設計復雜、成本較高。
第2 種,根據激光和電弧在焊接過程中主導作用不同,可以分為電弧輔助激光和激光增強電弧。前者是激光在焊接過程中起主導作用,利用電弧對工件的預熱或后熱作用改變工件對激光的吸收率和改善焊縫的冶金性能。后者是電弧在焊接過程中起主導作用,主要是利用激光增加電弧的穩定性,從而實現電弧的穩定高速焊接。
近年來由于激光功率和電弧焊電流控制技術的提高,使得激光-電弧復合焊接技術成為高能束焊接領域的熱點之一,得到了快速發展。