當(dāng)短路過(guò)渡的電流較大( 100 ～160A) ，復(fù)合焊的激光功率100 ～700 W，位于熱導(dǎo)焊模式區(qū)，激光的作用主要是增加焊接過(guò)程穩(wěn)定性，減少焊接過(guò)程的飛濺。圖10為不銹鋼薄板( 厚度1.5mm) 搭接焊時(shí)的焊縫成形，焊接條件為激光功率700 W，電弧電壓16 ～17V，焊接電流110 ～120A ，焊接速度2m/min。
當(dāng)短路過(guò)渡的電流較大(100 ～160A) ，復(fù)合焊的激光功率900 ～2000 W，位于深熔焊模式區(qū)，激光與短路過(guò)渡MAG 電弧復(fù)合的特點(diǎn)是可以顯著增加焊縫的熔深和深寬比，這一特點(diǎn)使得中厚板在多層多道焊時(shí)減少坡口角度、提高焊接效率成為可能。圖11為采用碳鋼材料( 厚度10mm) 單獨(dú)MAG 焊與激光+ 短路過(guò)渡MAG焊時(shí)焊縫成形的比較。焊接條件為MAG 焊時(shí)，坡口角度60°，電弧電壓19 ～22V ，焊接電流165～190A，焊接速度0.5 ～0.6m/min ，4 層焊道完成焊縫的焊接。復(fù)合焊接時(shí)，坡口角度30°，激光功率2000 W，電弧電壓19 ～22V，焊接電流165 ～190A，焊接速度0.5～0.6m/ min，兩層焊道完成焊縫的焊接。
( 2) 鋁合金材料大功率固體激光( Nd : YAG) + 脈沖MIG 電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù) 以5A06 ( LF6) 鋁合金為研究對(duì)象，研究了鋁合金激光+ 電弧復(fù)合焊時(shí)焊接參數(shù)的變化對(duì)焊縫熔深的影響規(guī)律。研究表明，相同焊接熱輸入下，復(fù)合焊獲得的焊縫熔深大于相同電流的脈沖MIG 焊; 獲得相同焊縫熔深的條件下，復(fù)合焊與相同電流的脈沖MIG 焊相比具有更高的焊接速度、更低的熱輸入和更小的變形。圖12 為相同焊縫熔深條件下，復(fù)合焊與單獨(dú)脈沖MIG 焊時(shí)焊速、焊接熱輸入的比較。
試驗(yàn)還對(duì)單獨(dú)脈沖MIG 焊和激光+ 脈沖MIG 焊的焊縫成形進(jìn)行了比較分析，研究表明當(dāng)MIG 電弧熱源的功率較小時(shí)，由于鋁合金焊接導(dǎo)熱快，焊絲熔化后難于與母材潤(rùn)濕，僅是堆積在焊縫表面。在電弧的基礎(chǔ)上復(fù)合一定能量的激光后，降低了焊縫的余高與熔寬比，熔化金屬可以與母材良好的潤(rùn)濕。當(dāng)MIG 電弧熱源的功率較大且焊接速度較快時(shí)，由于焊縫冷卻速度快，熔池金屬的表面張力較大，從而造成不連續(xù)性的駝峰焊縫。如果在此基礎(chǔ)上復(fù)合一定功率的激光熱源，可以降低焊縫的冷卻速度，減少熔池金屬的表面張力，從而獲得連續(xù)的焊縫成形。圖13 為5A06 鋁合金高速焊接時(shí)焊縫外觀成形。
( 3) 鋁/ 鋼大光斑Nd：YAG 激光+ 脈沖MIG 復(fù)合熱源高效熔- 釬焊接技術(shù) 基于激光+ 電弧復(fù)合熱源焊接過(guò)程中，激光能量精確可調(diào)并且激光具有穩(wěn)定電弧、改善焊接過(guò)程穩(wěn)定性、提高焊接速度等特點(diǎn)，提出了大光斑激光- 電弧復(fù)合熱源焊接異種金屬的方法。利用大光斑Nd：YAG 激光+ 脈沖MIG 復(fù)合熱源焊接實(shí)現(xiàn)了5A02鋁合金板與冷軋熱鍍鋅鋼板、冷軋熱鍍鋁鋼板的優(yōu)質(zhì)高效熔- 釬連接( 鋁母材為熔化焊，焊縫與鋼母材為釬焊連接) ，最高焊接速度可達(dá)5.0m/ min，拉伸試樣的斷裂位置發(fā)生在鋁母材熱影響區(qū)，接頭的最大抗拉強(qiáng)度可達(dá)5A02 鋁合金母材抗拉強(qiáng)度的75% 左右，接近于5A02 鋁合金普通熔化焊接頭的強(qiáng)度。X 射線衍射分析表明，鋁/ 鋼熔- 釬連接接頭釬焊連接界面處生成了Fe3Al 、FeAl2 、Fe2Al5及FeAl3金屬間化合物，化合物層的厚度在1.5～4μm 范圍內(nèi)，Al- Fe 金屬間化合物層的存在對(duì)接頭的強(qiáng)度影響不大；能譜分析表明，接頭釬焊連接界面處Al 、Fe 原子擴(kuò)散充分。
圖14 為采用大光斑Nd：YAG 激光+ 脈沖MIG 復(fù)合熱源高效熔- 釬焊接技術(shù)焊接的5A02 鋁合金板與冷軋熱鍍鋅鋼板的焊縫。
2. 激光+ 電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)的應(yīng)用
哈爾濱焊接研究所已經(jīng)成功地將研究開(kāi)發(fā)的激光+電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)應(yīng)用到了實(shí)際產(chǎn)品的生產(chǎn)中，典型的產(chǎn)品有不銹鋼大型顯示屏殼體( 厚度1.5mm，尺寸900mm×650mm×160mm) 焊接，有效地解決了大型薄壁構(gòu)件的焊接變形問(wèn)題；高強(qiáng)鋼及超高強(qiáng)鋼減震器鋼體與筒體( 強(qiáng)度1000 ～1780MPa，厚度12 ～25mm) 的焊接，有效地解決了焊接裂紋以及缸體內(nèi)層鍍鉻層的燒損及構(gòu)件的變形問(wèn)題。圖15為采用激光+ 電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)焊接減震器缸體。哈爾濱焊接研究所還成功的用激光+ 電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)解決了不銹鋼雙面復(fù)合板(不銹鋼復(fù)合層的厚度在0.15mm 左右，材料為0Cr18Ni9Ti ，基<
