激光 — 電弧復(fù)復(fù)合加工時(shí),激光產(chǎn)生的等離子體有利于電弧的穩(wěn)定;復(fù)合加工可提高加工效率;可提高焊接性差的材料諸如鋁合金、雙相鋼等的焊接性;可增加焊接的穩(wěn)定性和可靠性;通常,激光加絲焊是很敏感的,通過(guò)與電弧的復(fù)合,則變的容易而可靠。
激光 — 電弧復(fù)合主要是激光與TIG、Plasma以及GMA。通過(guò)激光與電弧的相互影響,可克服每一種方法自身的不足,進(jìn)而產(chǎn)生良好的復(fù)合效應(yīng)。
GMA (GAS Metal Arc)成本低,使用填絲,適用性強(qiáng),缺點(diǎn)是熔深淺、焊速低、工件承受熱載荷大。
激光焊可形成深而窄的焊縫,焊速高、熱輸入低,但投資高,對(duì)工件制備精度要求高,對(duì)鋁等材料的適應(yīng)性差。Laser-GMA的復(fù)合效應(yīng)表現(xiàn)在:電弧增加了對(duì)間隙的橋接性(Ability of gap bridging),其原因有二:一是填充焊絲,二是電弧加熱范圍較寬;電弧功率決定焊縫頂部寬度;激光產(chǎn)生的等離子體減小了電弧引燃和維持的阻力,使電弧更穩(wěn)定;激光功率決定了焊縫的深度;更進(jìn)一步講,復(fù)合導(dǎo)致了效率增加以及焊接適應(yīng)性的增強(qiáng)。
激光 — 電弧復(fù)合在1970年就已提出,然而,穩(wěn)定的加工直至近幾年才出現(xiàn),這主要得益于激光技術(shù)以及弧焊設(shè)備的發(fā)展,尤其是激光功率和電流控制技術(shù)的提高。
激光電弧復(fù)合對(duì)焊接效率的提高十分顯著。這主要基于兩種效應(yīng),一是較高的能量密度導(dǎo)致了較高的焊接速度,工件對(duì)流損失減??;二是兩熱源相互作用的疊加效應(yīng)。焊接鋼時(shí),激光等離子體使電弧更穩(wěn)定,同時(shí),電弧也進(jìn)入熔池小孔,減小了能量的損失;焊接鋁時(shí),由于疊加效應(yīng)幾乎與激光波長(zhǎng)無(wú)關(guān),其物理機(jī)制和特性尚待進(jìn)一步研究。
Laser-TIG Hybrid可顯著增加焊速,約為TIG焊接時(shí)的2倍;鎢極燒損也大大減小,壽命增加;坡口夾角亦減小焊縫面積與激光焊時(shí)相近。阿亨*弗朗和費(fèi)激光技術(shù)研制了—種激光雙弧復(fù)合焊接(HyDRA-Hybrid Welding With Double Rapid Arc),與激光單弧復(fù)合焊相比,焊接速度可增加約三分之一,線能量減小25% 。
英國(guó)Conventry*現(xiàn)代連接中心(Centre f Advanced Joining)亦有Laser-plasma復(fù)合焊接的報(bào)導(dǎo)(PALW-Plasma Arc augmented Laser Welding)。其優(yōu)點(diǎn)是:提高焊接速度和熔深;由于電弧加熱,金屬溫度升高,降低了金屬對(duì)激光的反射率,增加了對(duì)光能的吸收。在小功率CO2激光試驗(yàn)基礎(chǔ)上,還要在12000W CO2激光以及光纖傳輸?shù)?kW YAG激光器上進(jìn)行,并為機(jī)器人進(jìn)行PALW打基礎(chǔ).
激光 — 電弧復(fù)合主要是激光與TIG、Plasma以及GMA。通過(guò)激光與電弧的相互影響,可克服每一種方法自身的不足,進(jìn)而產(chǎn)生良好的復(fù)合效應(yīng)。
GMA (GAS Metal Arc)成本低,使用填絲,適用性強(qiáng),缺點(diǎn)是熔深淺、焊速低、工件承受熱載荷大。
激光焊可形成深而窄的焊縫,焊速高、熱輸入低,但投資高,對(duì)工件制備精度要求高,對(duì)鋁等材料的適應(yīng)性差。Laser-GMA的復(fù)合效應(yīng)表現(xiàn)在:電弧增加了對(duì)間隙的橋接性(Ability of gap bridging),其原因有二:一是填充焊絲,二是電弧加熱范圍較寬;電弧功率決定焊縫頂部寬度;激光產(chǎn)生的等離子體減小了電弧引燃和維持的阻力,使電弧更穩(wěn)定;激光功率決定了焊縫的深度;更進(jìn)一步講,復(fù)合導(dǎo)致了效率增加以及焊接適應(yīng)性的增強(qiáng)。
激光 — 電弧復(fù)合在1970年就已提出,然而,穩(wěn)定的加工直至近幾年才出現(xiàn),這主要得益于激光技術(shù)以及弧焊設(shè)備的發(fā)展,尤其是激光功率和電流控制技術(shù)的提高。
激光電弧復(fù)合對(duì)焊接效率的提高十分顯著。這主要基于兩種效應(yīng),一是較高的能量密度導(dǎo)致了較高的焊接速度,工件對(duì)流損失減??;二是兩熱源相互作用的疊加效應(yīng)。焊接鋼時(shí),激光等離子體使電弧更穩(wěn)定,同時(shí),電弧也進(jìn)入熔池小孔,減小了能量的損失;焊接鋁時(shí),由于疊加效應(yīng)幾乎與激光波長(zhǎng)無(wú)關(guān),其物理機(jī)制和特性尚待進(jìn)一步研究。
Laser-TIG Hybrid可顯著增加焊速,約為TIG焊接時(shí)的2倍;鎢極燒損也大大減小,壽命增加;坡口夾角亦減小焊縫面積與激光焊時(shí)相近。阿亨*弗朗和費(fèi)激光技術(shù)研制了—種激光雙弧復(fù)合焊接(HyDRA-Hybrid Welding With Double Rapid Arc),與激光單弧復(fù)合焊相比,焊接速度可增加約三分之一,線能量減小25% 。
英國(guó)Conventry*現(xiàn)代連接中心(Centre f Advanced Joining)亦有Laser-plasma復(fù)合焊接的報(bào)導(dǎo)(PALW-Plasma Arc augmented Laser Welding)。其優(yōu)點(diǎn)是:提高焊接速度和熔深;由于電弧加熱,金屬溫度升高,降低了金屬對(duì)激光的反射率,增加了對(duì)光能的吸收。在小功率CO2激光試驗(yàn)基礎(chǔ)上,還要在12000W CO2激光以及光纖傳輸?shù)?kW YAG激光器上進(jìn)行,并為機(jī)器人進(jìn)行PALW打基礎(chǔ).