激(ji)光(guang)電(dian)弧(hu)復合焊(han)(han)有時也稱電(dian)弧(hu)輔助激(ji)光(guang)焊(han)(han)接技術，其主要(yao)目的(de)(de)是有效(xiao)利用(yong)激(ji)光(guang)和(he)電(dian)弧(hu)的(de)(de)熱源，充分發揮兩種熱源各自優勢，取(qu)長(chang)補短，以(yi)較(jiao)小的(de)(de)激(ji)光(guang)功率獲(huo)得較(jiao)大的(de)(de)熔深，穩定焊(han)(han)接過程，提高焊(han)(han)接效(xiao)率，降低激(ji)光(guang)焊(han)(han)接的(de)(de)裝配精度和(he)應(ying)用(yong)成本。
采用(yong)激(ji)(ji)光和(he)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)進(jin)行焊(han)(han)接的(de)(de)方式有(you)兩種方式：一種是激(ji)(ji)光與(yu)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)沿焊(han)(han)接方向前(qian)后(hou)串行排列，且(qie)兩者(zhe)相距較(jiao)大，作(zuo)為(wei)兩個(ge)獨立的(de)(de)熱源作(zuo)用(yong)于焊(han)(han)件，主要利用(yong)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)熱源對(dui)焊(han)(han)縫進(jin)行預熱或后(hou)熱，以提高材料對(dui)激(ji)(ji)光的(de)(de)吸收率，改善(shan)焊(han)(han)縫組(zu)織和(he)性能(neng)(neng)；另一種是激(ji)(ji)光和(he)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)共同作(zuo)用(yong)于同一個(ge)熔池，焊(han)(han)接過程中激(ji)(ji)光和(he)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)之(zhi)間存在(zai)相互(hu)作(zuo)用(yong)和(he)能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)耦合，也就是我們常說的(de)(de)激(ji)(ji)光電(dian)(dian)弧(hu)(hu)復合焊(han)(han)接。
激光電(dian)弧復合焊接(jie)又分同軸復合和(he)旁軸復合，如(ru)圖3-55所示(shi)。
1. 同軸復(fu)合(he)是(shi)(shi)激(ji)光束與電(dian)弧(hu)(hu)同軸作用在(zai)焊(han)(han)件的(de)同一位置(zhi)(zhi)，即(ji)激(ji)光穿過電(dian)弧(hu)(hu)中(zhong)心或電(dian)弧(hu)(hu)穿過對(dui)稱(cheng)布(bu)置(zhi)(zhi)的(de)環狀(zhuang)光束或多束幾何中(zhong)心到達焊(han)(han)件表面。激(ji)光-TIG電(dian)弧(hu)(hu)復(fu)合(he)是(shi)(shi)較為簡(jian)單的(de)一種同軸復(fu)合(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)式(shi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，激(ji)光在(zai)熔池中(zhong)形(xing)成的(de)小孔對(dui)電(dian)弧(hu)(hu)具有吸引和壓縮作用，增強了(le)電(dian)弧(hu)(hu)的(de)電(dian)流密度和穩定性；即(ji)使在(zai)高速焊(han)(han)接(jie)(jie)條件下，仍可保證電(dian)弧(hu)(hu)穩定，焊(han)(han)縫(feng)成形(xing)良好，氣(qi)孔、咬邊等缺陷大大減少。它的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)速度一般(ban)是(shi)(shi)激(ji)光焊(han)(han)接(jie)(jie)速度的(de)2倍以(yi)上，更遠(yuan)遠(yuan)大于(yu)TIG焊(han)(han)。這(zhe)種復(fu)合(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法主要用于(yu)薄板(ban)或薄壁不銹鋼管(guan)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)，焊(han)(han)接(jie)(jie)速度高達15m／min，焊(han)(han)縫(feng)成形(xing)明顯改(gai)善，且降(jiang)低(di)了(le)對(dui)坡口加工精度的(de)要求(qiu)。
2. 旁(pang)軸(zhou)復(fu)合(he)(he)是激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)束和(he)電(dian)弧(hu)呈(cheng)(cheng)一定(ding)角(jiao)度地作用(yong)在焊(han)(han)(han)(han)件的同(tong)一位置，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)束與(yu)電(dian)弧(hu)呈(cheng)(cheng)不(bu)對(dui)稱的幾何關系(xi)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)可(ke)以(yi)在電(dian)弧(hu)前方(fang)引入(ru)，也可(ke)以(yi)要電(dian)弧(hu)后方(fang)引入(ru)。旁(pang)軸(zhou)復(fu)合(he)(he)容(rong)易實(shi)現(xian)，可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)束與(yu)TIG電(dian)弧(hu)、MAG/MIG電(dian)弧(hu)或等離(li)子弧(hu)復(fu)合(he)(he)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)-MIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)是目(mu)前應用(yong)最廣泛的一種復(fu)合(he)(he)熱源焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)式(shi)，由于MIG具有送(song)絲和(he)熔(rong)滴過(guo)渡(du)，一般采(cai)用(yong)旁(pang)軸(zhou)復(fu)合(he)(he)方(fang)式(shi)，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)-MIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)不(bu)但可(ke)增大熔(rong)深，改善(shan)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)適應性，還(huan)可(ke)通過(guo)填充焊(han)(han)(han)(han)絲改善(shan)焊(han)(han)(han)(han)縫組織和(he)性能(neng)。采(cai)用(yong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)-MIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)時焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度比單(dan)(dan)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)或單(dan)(dan)MIG焊(han)(han)(han)(han)時提(ti)高約1/3，而輸入(ru)能(neng)量(liang)減(jian)少(shao)了1/4，更(geng)體現(xian)出(chu)復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)的高效和(he)節能(neng)優勢(shi)。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)-MIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)比激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)-TIG復(fu)合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)的板厚更(geng)大，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)適應性更(geng)強(qiang)。
旁軸復合焊(han)(han)接根(gen)據焊(han)(han)接位(wei)置(zhi)（即(ji)兩(liang)(liang)(liang)熱(re)源(yuan)(yuan)的相對(dui)位(wei)置(zhi)）的不同，又分為激光前置(zhi)（電(dian)弧在(zai)激光之(zhi)后(hou)）和激光后(hou)置(zhi)（電(dian)弧在(zai)激光之(zhi)前）兩(liang)(liang)(liang)種形式，其焊(han)(han)接原(yuan)理示意圖如(ru)圖3-56所示。兩(liang)(liang)(liang)熱(re)源(yuan)(yuan)前后(hou)位(wei)置(zhi)的不同對(dui)焊(han)(han)縫形貌、成形影響較(jiao)大。
用激(ji)(ji)光-MAG復合焊進行試驗時，在完全相同(tong)的焊接(jie)參數下，互換兩熱源(yuan)前后(hou)位置(zhi)，從圖(tu)3-57和圖(tu)3-58中(zhong)(zhong)可(ke)以看出焊縫(feng)(feng)形貌截然不同(tong)，激(ji)(ji)光后(hou)置(zhi)焊縫(feng)(feng)，兩熱源(yuan)都(dou)達到了(le)有效耦合，焊縫(feng)(feng)表面圓潤飽滿(man)，基本沒有飛濺(jian)；激(ji)(ji)光前置(zhi)焊縫(feng)(feng)，焊縫(feng)(feng)寬窄(zhai)不一且伴有大顆(ke)粒飛濺(jian)，電弧不能穩定燃(ran)燒，兩種(zhong)熱源(yuan)耦合較差。從上(shang)述圖(tu)中(zhong)(zhong)還可(ke)以知道，當熱源(yuan)間距為6mm時，兩者焊縫(feng)(feng)形貌都(dou)處(chu)于最佳狀(zhuang)態。
圖(tu)3-59表(biao)(biao)(biao)示了熱源(yuan)(yuan)間距與(yu)熔(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)關(guan)系，從圖(tu)中除了熱源(yuan)(yuan)間距＝2mm外，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)前置(zhi)時的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)均比激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)后(hou)置(zhi)時較(jiao)寬(kuan)(kuan)(kuan)。這是(shi)因(yin)為激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)前置(zhi)時沒有(you)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)預熱母材(cai)，使(shi)焊(han)接金(jin)(jin)屬(shu)(shu)首先(xian)(xian)對激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)是(shi)反射(she)作用，待金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)(biao)面微熔(rong)后(hou)，對激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)能量(liang)的(de)(de)(de)(de)吸收(shou)才變得(de)明顯(xian)，不能形成激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)小孔效應(ying)，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)致等離子(zi)體減(jian)少。因(yin)此，對電(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)引導(dao)、壓縮(suo)作用減(jian)弱，弧(hu)(hu)(hu)柱在金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)(biao)面作用面積增(zeng)加，導(dao)致激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)前置(zhi)施(shi)焊(han)時的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)較(jiao)寬(kuan)(kuan)(kuan)、熔(rong)深較(jiao)淺、余高小還(huan)有(you)不同(tong)程度的(de)(de)(de)(de)咬邊缺(que)陷。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)后(hou)置(zhi)施(shi)焊(han)時，電(dian)弧(hu)(hu)(hu)首先(xian)(xian)對焊(han)接作用點(dian)(dian)進行預熱，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)對激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)能量(liang)吸收(shou)和小孔效應(ying)增(zeng)強，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)對電(dian)弧(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)引導(dao)和壓縮(suo)作用增(zeng)強，而且MAG焊(han)縫(feng)(feng)處于前傾焊(han)接方位，電(dian)弧(hu)(hu)(hu)力后(hou)排熔(rong)池金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)作用也增(zeng)大，熔(rong)滴著陸點(dian)(dian)與(yu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)在焊(han)接金(jin)(jin)屬(shu)(shu)上的(de)(de)(de)(de)作用點(dian)(dian)距離縮(suo)短，提(ti)高了能量(liang)的(de)(de)(de)(de)利用率，因(yin)此焊(han)縫(feng)(feng)熔(rong)深要(yao)深些，熔(rong)寬(kuan)(kuan)(kuan)相(xiang)應(ying)要(yao)窄些。
圖(tu)3-60表示出熱源間距(ju)與熔(rong)深(shen)(shen)的(de)關系：從圖(tu)中可(ke)知，激光后置(zhi)時，熔(rong)深(shen)(shen)隨著熱源間距(ju)的(de)增(zeng)大而增(zeng)熔(rong)，最(zui)小熔(rong)深(shen)(shen)為2.9mm；激光前置(zhi)時的(de)熔(rong)深(shen)(shen)變化恰恰與激光后置(zhi)相(xiang)反，它(ta)的(de)最(zui)小熔(rong)深(shen)(shen)為1.2mm，最(zui)大熔(rong)深(shen)(shen)也只有(you)3.9mm，充分說明了激光與電弧空間位置(zhi)不同，焊接效果有(you)較大差異。
在激光-電(dian)弧(hu)(hu)復合焊(han)接中，應(ying)(ying)選(xuan)擇激光后置的方式，電(dian)弧(hu)(hu)電(dian)流小時熱(re)源間距(ju)應(ying)(ying)選(xuan)2～3mm之間；電(dian)弧(hu)(hu)電(dian)流較大時熱(re)源間距(ju)要(yao)選(xuan)5～6mm之間。
3. 有資料介(jie)紹(shao)，用(yong)脈沖Nd：YAG 激光／TIG 電弧(hu)復(fu)合熱源在304不銹鋼板（板厚3mm，試板尺(chi)寸100mm×150mm）上進(jin)行堆焊試驗。來了解脈沖Nd：YAG激光/TIG電弧(hu)復(fu)合熱源堆焊過(guo)程中激光功率(lv)、激光束(shu)離焦量和焊接速度對焊縫(feng)形貌、熔(rong)深和熔(rong)寬的影(ying)響(xiang)。
焊(han)接設備(bei)采用JHM-1GXY-400X型脈沖Nd YAG 激(ji)光器(qi)和TIG WP300焊(han)機。JHM-1GXY-400X型激(ji)光器(qi)最大輸出(chu)功(gong)率(lv)500W，經焦(jiao)距70mm的透鏡聚焦(jiao)后(hou)可獲得直徑0.2mm的焦(jiao)斑。TIG WP300焊(han)機最大電流300A。采用旁(pang)軸(zhou)復(fu)合的激(ji)光后(hou)置式進(jin)行堆(dui)(dui)焊(han)。堆(dui)(dui)焊(han)過程中采用氬氣對激(ji)光頭、TIG焊(han)槍及工件高溫區域進(jin)行保護。
試驗參數(shu)均(jun)為：TIG電(dian)流I，＝190A，TIG電(dian)壓U1＝11～12V，泵浦燈電(dian)流IL＝190A，激光(guang)(guang)束離焦(jiao)量(liang)e＝-1mm，激光(guang)(guang)脈沖(chong)頻率f＝15Hz，脈寬(kuan)b＝2.5ms，熱源(yuan)間距(ju)d＝0.5mm，焊接速度u＝25cm/min（此組(zu)參數(shu)下(xia)激光(guang)(guang)功率為350W）。
試驗結果(guo)與分(fen)析(xi)：
1. 三種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接方(fang)法焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)形(xing)(xing)貌、熔(rong)(rong)深(shen)和(he)熔(rong)(rong)寬的(de)(de)(de)比(bi)較。單(dan)一(yi)(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)、單(dan)一(yi)(yi)激光焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)和(he)激光／TIG復合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)三種情(qing)況下(xia)得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)形(xing)(xing)貌如圖3-61所示：單(dan)一(yi)(yi)TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接得(de)到(dao)(dao)典型熱(re)(re)導(dao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)深(shen)寬比(bi)很小；激光焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)寬很小，熔(rong)(rong)深(shen)很大，深(shen)寬比(bi)約為TIG焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)12倍；復合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)寬 圖3-61 不同焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接熱(re)(re)源得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)形(xing)(xing)貌度和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)深(shen)都(dou)明顯(xian)增大，形(xing)(xing)成了“釘頭”形(xing)(xing)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)形(xing)(xing)貌。三者(zhe)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積分別為0.6m㎡、1.1m㎡和(he)2.4m㎡，復合(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積比(bi)兩種熱(re)(re)源單(dan)一(yi)(yi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)橫(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)面(mian)(mian)積之和(he)還要(yao)大0.7m㎡左右，可見兩種熱(re)(re)源復合(he)(he)后產生了“1＋1＞2”的(de)(de)(de)效應(ying)。
2. 激光功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)對復(fu)(fu)(fu)合(he)焊縫(feng)(feng)(feng)形貌、熔(rong)(rong)深和(he)(he)(he)熔(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)影響。在其他工(gong)藝(yi)參數不(bu)變(bian)的(de)(de)條(tiao)件(jian)下改變(bian)激光功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)（P2）為(wei)(wei)70W、210W和(he)(he)(he)350W進(jin)行復(fu)(fu)(fu)合(he)焊接(jie)，這(zhe)三種情況(kuang)焊縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)橫截(jie)面面積依次為(wei)(wei)1.07m㎡、1.68m㎡和(he)(he)(he)2.34m㎡，復(fu)(fu)(fu)合(he)熱(re)(re)源的(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)分別為(wei)(wei)520W、660W和(he)(he)(he)800W。這(zhe)三種情況(kuang)下單位(wei)熱(re)(re)源功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)形成的(de)(de)焊縫(feng)(feng)(feng)橫截(jie)面面積依次為(wei)(wei)2.06m㎡/kW，2.55m㎡／kW和(he)(he)(he)2.96m㎡/kW，從(cong)(cong)圖3-62可(ke)(ke)見。表(biao)明隨著(zhu)激光功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大，復(fu)(fu)(fu)合(he)熱(re)(re)源的(de)(de)熱(re)(re)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)也增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大，這(zhe)是因為(wei)(wei)激光功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大時(shi)(shi)小孔效(xiao)應更加顯著(zhu)，而且激光對TIG電(dian)弧的(de)(de)穩(wen)弧和(he)(he)(he)壓(ya)縮作(zuo)用會(hui)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)強，從(cong)(cong)而使電(dian)弧能量密(mi)度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大。同時(shi)(shi)從(cong)(cong)圖3-63中(zhong)可(ke)(ke)以看(kan)到(dao)，當激光功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)從(cong)(cong)70W增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大到(dao)350W時(shi)(shi)熔(rong)(rong)深的(de)(de)變(bian)化(hua)很顯著(zhu)，從(cong)(cong)約0.9mm增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大到(dao)約2.0mm，增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加了約110％，而熔(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)幅相(xiang)對小些，只有20％。總之，激光功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)(lv)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大時(shi)(shi)，復(fu)(fu)(fu)合(he)焊焊縫(feng)(feng)(feng)深和(he)(he)(he)熔(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)均增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大，復(fu)(fu)(fu)合(he)焊焊縫(feng)(feng)(feng)橫截(jie)面面積增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大，復(fu)(fu)(fu)合(he)熱(re)(re)源熱(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)也增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大。
3. 激(ji)光(guang)(guang)束離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復合(he)(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)形(xing)貌(mao)(mao)、熔深和(he)熔寬的(de)(de)影(ying)響在離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)分別(bie)為5、2、-1和(he)-3四種情況下進(jin)行堆焊(han)(han)試驗(yan)，從圖3-64中可(ke)以(yi)看出，離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對焊(han)(han)縫(feng)(feng)橫截面形(xing)貌(mao)(mao)有(you)非常顯著的(de)(de)影(ying)響：在離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝5mm時(shi)，由于工(gong)(gong)件表面激(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)斑(ban)(ban)直徑過圖3-64 離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)對復合(he)(he)焊(han)(han)焊(han)(han)縫(feng)(feng)橫截面形(xing)貌(mao)(mao)的(de)(de)影(ying)響大(da)，能量(liang)(liang)密度(du)較低不足產(chan)生小孔效應，此時(shi)的(de)(de)焊(han)(han)接模(mo)式為熱傳(chuan)導焊(han)(han)接；離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝2mm時(shi)，工(gong)(gong)件表面光(guang)(guang)斑(ban)(ban)直徑減小，功率密度(du)有(you)所增大(da)，因此形(xing)成(cheng)了(le)錐狀(zhuang)的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)橫截面形(xing)貌(mao)(mao)；離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝-1mm時(shi)得到的(de)(de)熔深最大(da)；離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)e＝-3mm時(shi)也形(xing)成(cheng)了(le)典(dian)型(xing)的(de)(de)釘頭焊(han)(han)縫(feng)(feng)，其焊(han)(han)縫(feng)(feng)熔深和(he)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量(liang)(liang)為e＝-1mm時(shi)相比有(you)所減少。
激光(guang)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)對(dui)復(fu)合焊(han)焊(han)縫熔(rong)深(shen)(shen)(shen)(shen)和熔(rong)寬尺寸的(de)(de)影響如圖3-65所(suo)示，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增加(jia)到5mm的(de)(de)過程中，焊(han)縫熔(rong)深(shen)(shen)(shen)(shen)先增大，在離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)為-1mm時達到最大，然(ran)后(hou)隨(sui)(sui)著離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)的(de)(de)進(jin)一步增大焊(han)縫熔(rong)深(shen)(shen)(shen)(shen)開(kai)始減小；焊(han)縫熔(rong)寬隨(sui)(sui)離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)的(de)(de)變(bian)化(hua)趨(qu)勢與熔(rong)深(shen)(shen)(shen)(shen)相(xiang)同，隨(sui)(sui)著離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)從(cong)-3mm增大到5mm，焊(han)縫熔(rong)寬也在離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)為-1mm時增加(jia)到最大，然(ran)后(hou)隨(sui)(sui)著離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)的(de)(de)進(jin)一步增大而減少(shao)，從(cong)圖3-65還可以看到，離(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)變(bian)化(hua)會導致復(fu)合焊(han)焊(han)縫熔(rong)深(shen)(shen)(shen)(shen)發生較大幅度變(bian)化(hua)，而焊(han)縫熔(rong)寬的(de)(de)變(bian)化(hua)幅度則相(xiang)對(dui)較小。
在圖3-64四種(zhong)情況下(xia)焊縫橫截面面積測量結果依(yi)次為0.94m㎡、1.29m㎡、2.37m㎡和1.66m㎡。即隨著(zhu)離焦(jiao)量從-3mm增(zeng)(zeng)大到5mm，復合熱源熱效率先增(zeng)(zeng)大，離焦(jiao)量為-1mm時達(da)到最大，然后隨著(zhu)離焦(jiao)量的進一步增(zeng)(zeng)大而(er)減小。
4. 焊(han)接(jie)速(su)(su)度對(dui)復(fu)合(he)(he)焊(han)縫(feng)形貌(mao)、熔深和(he)(he)熔寬(kuan)(kuan)的(de)(de)影(ying)響。在(zai)其他工藝參數(shu)保持不變，焊(han)接(jie)速(su)(su)度分別(bie)為35cm／min、25cm／min和(he)(he)15cm／min的(de)(de)條(tiao)件下分別(bie)進行焊(han)接(jie)試驗，對(dui)焊(han)縫(feng)形貌(mao)、熔深和(he)(he)熔寬(kuan)(kuan)進行測量(liang)：圖3-66中可以看出，隨著焊(han)接(jie)速(su)(su)度的(de)(de)減小，焊(han)縫(feng)熔深和(he)(he)熔寬(kuan)(kuan)都明顯增(zeng)大，當焊(han)接(jie)速(su)(su)度為15cm／min時，試板幾乎(hu)熔穿；圖3-67所示為焊(han)接(jie)速(su)(su)度對(dui)復(fu)合(he)(he)焊(han)焊(han)縫(feng)熔深和(he)(he)熔寬(kuan)(kuan)的(de)(de)影(ying)響，焊(han)接(jie)速(su)(su)度從15cm／min增(zeng)大到35cm／min時，復(fu)合(he)(he)焊(han)焊(han)縫(feng)熔深變化較(jiao)大，而焊(han)縫(feng)熔寬(kuan)(kuan)的(de)(de)變化則相對(dui)較(jiao)小。
圖3-67中三種情況下焊縫截面面積依次為1.88m㎡、2.37m㎡和3.45m㎡。除了焊接速度外，三種情況下的其他工藝參數相同，為了消除熱輸入變化對焊縫橫截面面積的影響，計算了這三種情況下復合焊縫橫截面面積與焊接速度的乘積，結果依次為658mm3/min、592.5mm3/min 和517.5mm3/min，即截面面積與焊接速度的乘積是隨復合熱源焊接速度減少而降低，可見隨著焊接速度的減小，雖然復合焊焊縫橫截面積是不斷增大，但是復合熱源的熱效率是不斷減少的。
總之(zhi)，焊(han)接速度減小時，復合焊(han)縫熔深、熔寬和焊(han)縫橫(heng)截面面積都增大(da)。
復合焊接(jie)的主要優點(dian)如下：
1. 焊接(jie)能量集(ji)中，焊接(jie)速(su)度快(kuai)，熔(rong)深大(da)，比單純(chun)激光焊或電弧焊都(dou)好。
2. 電弧過程(cheng)穩定，既(ji)使在小電流(liu)條件(jian)下施焊，也能穩定地焊接。
3. 對接頭(tou)間(jian)隙(xi)不敏感，比激光焊(han)好得(de)多。
4. 可以(yi)通過焊(han)絲來(lai)改善焊(han)縫的性能，比激光焊(han)優(you)越。
5. 焊(han)(han)縫成形美(mei)觀、單(dan)位熱(re)輸入低，焊(han)(han)接變形小，焊(han)(han)后矯正量小與激光焊(han)(han)相當。
6. 復合焊(han)接是一種高(gao)效率低成本優質焊(han)縫的焊(han)接工(gong)藝(yi)。
激光-電(dian)弧(hu)復合焊(han)的種類比較多，可以(yi)根據產品的類別、材質和厚(hou)度進(jin)行選用。其(qi)種類有：
1. 百瓦(wa)級激光能(neng)量＋電(dian)弧復合
熱(re)源(yuan)顯示為電(dian)弧的(de)特性(xing)，激(ji)(ji)光(guang)功率能量比較小（W≤500），激(ji)(ji)光(guang)主要(yao)起穩弧和壓(ya)縮電(dian)弧、提(ti)高(gao)電(dian)弧能量利用(yong)率的(de)作用(yong)，多用(yong)于激(ji)(ji)光(guang)＋鎢極(ji)氣(qi)體保護(hu)電(dian)弧的(de)復合焊接，比較適(shi)合對薄板的(de)焊接。
2. 千瓦級激(ji)光(guang)能(neng)量＋電弧復合(he)
熱源(yuan)兼(jian)有(you)激光(guang)(guang)和電(dian)弧特性(xing)，能夠(gou)充分利用二者的(de)(de)(de)優點，多用于激光(guang)(guang)＋MIG／MAG電(dian)弧的(de)(de)(de)復合焊。適用于鋁(lv)合金(jin)、鎂合金(jin)、碳鋼、不銹(xiu)鋼、低合金(jin)高強鋼和超高強鋼等(deng)材(cai)料的(de)(de)(de)焊接。
3. 萬(wan)瓦級激光能量(liang)＋電(dian)弧復合
熱源顯示激光的特點，具有較大的焊縫熔寬比，大多采用大功率CO2激光與MAG焊的復合。它難于實現全位置焊接，主要用于船板等大厚度的焊接，設備投資較大。
激光(guang)-電弧復合焊(han)接(jie)工(gong)藝是一種(zhong)具有遠(yuan)大前途(tu)的工(gong)藝方法，已在造船、汽車等(deng)領域大厚(hou)度高強(qiang)度鋼(gang)板的焊(han)接(jie)中得到成功的應用。例如(ru)，用焊(han)接(jie)熱(re)軋高強(qiang)鋼(gang)，熔深(shen)可達15mm，而變形(xing)量(liang)僅為普通焊(han)接(jie)的1／10；焊(han)接(jie)板厚(hou)為6mm的T型(xing)接(jie)頭，焊(han)接(jie)速度可達3m／min，達到了焊(han)接(jie)速度快(kuai)、變形(xing)小、質量(liang)高和間隙敏(min)感性低的要求。
