1+1>2的焊接工艺——激光-电弧复合焊特点及应用‘PG电子官网’

在当今的轨道交通、船舶制造等行业，中、大厚度的钢板焊市场需求更加多。近年来，为增进我国船舶工业发展，国家陆续实施优先发展高技术船舶、高附加值船舶，减缓船舶工业转型升级等政策，而且世界造船的趋势也向着大型化、多样、高档化发展。焊技术是船舶加工生产以及船舶工业发展中的一项关键技术，焊接工时约占建船总工时的30％～40％。

焊生产效率和焊质量直接影响到船舶加工生产的生产周期、成本费用以及船体质量等。因此，高效优质的船舶焊技术是构建我国船舶工业转型升级的最重要影响因素，也是提升我国船企国际竞争力的最重要因素。另外，随着我国铁路列车行业的高速发展，列车的大大公里/小时，作为轨道车辆最重要部件的转向架支撑了更大的动载荷，这对转向架技术明确提出了更高的拒绝，转向架构架在设计、材料、工艺上必需大大的发展变革以符合性能的拒绝，焊连接器的质量沦为了确保转向架构架质量的重要环节之一，因此，更加优化的焊方法是必要条件。

激光－电弧填充焊应需而生激光－电弧填充焊作为一种新的焊技术，它是利用激光和电弧作为双重热源，同时起到在同一熔池，构成激光引领并平稳电弧，电弧提升金属对激光吸收率，强化熔滴过渡性桥接能力的一种焊方法，充分发挥了激光焊接和电弧焊的优势，又填补了各自的严重不足。特别是在是在中、大厚度的材料焊方面，填充焊技术具备更大的优势。

因为传统的焊方法不会不存在诸如连接器强度较低、效率较低、变形相当严重、焊材消耗量大等缺点；而且使用单激光焊也不存在一些严重不足，诸如连接器组装工艺拒绝低、焊能力不受激光功率的制约大、桥接能力差、焊缝嘴巴边相当严重等。激光－电弧填充焊接作为一种新型的焊方法，它具备以下三个显著特点：1）提升能量利用率，减少焊缝一次熔透深度、焊速度；2）减少工件组装拒绝；3）提升焊缝质量，提高焊缝成型；激光－电弧填充焊可实现1＋1＞2激光－电弧填充焊有多种形式，还包括Laser－MAG／MIG填充焊、Laser－TIG填充焊、激光－等离子弧填充焊等，其中现阶段常用的激光光源是光纤激光器和半导体激光器。例如锐科倒数光纤激光器4000W、6000W及光纤输入半导体激光器4000W。锐科高功率光纤激光器锐科高功率半导体激光器Laser－MAG填充焊，有两个焊热源，分别是激光和MAG电弧，分开作为热源焊时均可构成有效地熔池，但是熔池的特征不一样：激光焊熔池的特征是“浅而较宽”，开口面积小，深度大，有利于焊缝成型；MAG电弧焊接熔池的特征是“深而长”，开口面积大，深度小，不利于焊缝成型，桥接能力强劲。

在Laser－MAG填充焊过程中两个热源同时起到于母材，两个热源之间不存在着相互影响，而且两个熔池之间也不存在着相互影响，最后不会构成一种新的填充熔池，该填充熔池同时不具备激光熔池的“大深度”和电弧熔池的“大面积”，这种填充熔池的深度大、焊缝成型较好、桥接能力强劲，同时，因为MAG电弧焊接时有焊丝填满，并且焊丝种类可以自由选择，所以可以针对母材本身的性能缺失，自由选择适合的焊丝加到到焊过程中，从而在微观层面上对焊缝的抗裂性、抗疲劳性、耐蚀性、耐磨性等方面展开有目的性的提高。除此之外，在整个焊过程中，有两个热源起到于母材，其间的相互影响是需要减小熔深，构建“1＋1＞2”的效果，因此激光－电弧填充焊的单次熔透能力不会明显提升。最后，激光－电弧填充焊可以构建多道填充焊，可以构建大厚度材料的焊，并且因为电弧的原因上下焊道以及侧壁的成形能力十分强劲。

应用领域普遍随着激光－电弧填充焊技术的发展，其应用于范围更加普遍，特别是在是在国外应用于较多，而在国内应用于很少，具备辽阔的前景，其应用于的主要领域有以下几个：1）船舶制造在所有制造业中，造船业是激光－电弧填充焊技术仅次于的受益者。欧洲的一些船厂为了保持其在高附加值造船业上的优势，普遍使用激光－电弧填充焊接这一技术，在厚板焊应用于中，很大的提升了焊质量和生产效率。具备典型代表意义的是德国的Meyer造船厂早已全部使用激光－电弧填充焊方法展开轮船的焊。2）汽车工业德国首度将激光－电弧填充焊技术应用于汽车的车门、侧围等部件的相连生产，学者GrafT等人在汽车焊国际论坛上的报告《激光填充焊在大众和奥迪汽车上的应用于［C］》中有讲解称之为在大众辉腾轿车的前门上共计66条焊缝，焊缝总长度约4.98m，其中有48条激光－电弧填充焊缝；奥迪A8轿车的车体框架总填充焊长度超过了4.5m。

新能源汽车正在蓬勃发展，其动力核心是动力电池，为了减少整体车重，动力电池的架上一般都自由选择用于铝合金生产，架上是组装焊，每个架上的焊缝多达数十条焊缝，而且焊缝强度拒绝低，焊效率拒绝低，传统弧焊及常规的激光焊很难满足要求，而激光－电弧填充焊是十分合乎市场需求的相连方法。3）石油化工工业据石油运输管道的激光－MAG电弧填充焊工艺研究找到，焊接后与分开用于激光作为热源展开对比，使用激光－电弧填充焊可减少20％的熔深，焊过程更为平稳，有少量溅，焊缝成型较好，具备较好熔宽比，无嘴巴边、并未融合等焊缺失，焊接后经X射线探伤气孔掌控在一定范围内，不影响焊连接器质量，符合工程拒绝。使用Laser－MIG填充焊对油罐展开焊，由于激光的重新加入使焊缝熔深获得了相当大的提升，从而可以展开单面焊接，防止了双面焊给操作者带给的不便。

不仅在焊缝质量获得了提升，还在提升焊效率及生产能力方面所取的极大的突破。目前，激光－电弧填充焊接已普遍应用于德国油罐制造业中。

4）航空航天领域在航天领域，在中厚板高强钢的焊中也开始使用激光－MIG／MAG电弧填充焊技术，构建了7mm薄3CrMnSiA无加压激光－MAG电弧填充焊，大幅地减少了工人劳动强度和提升了焊生产效率。

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