在當今的軌道交通、船舶製造等行業(ye) ，中、大厚度的鋼板焊接需求越來越多。近年來，為(wei) 促進我國船舶工業(ye) 發展，國家相繼出台優(you) 先發展高技術船舶、高附加值船舶，加快船舶工業(ye) 轉型升級等政策，而且世界造船的趨勢也向著大型化、多樣、高檔化發展。焊接技術是船舶加工製造以及船舶工業(ye) 發展中的一項關(guan) 鍵技術，焊接工時約占到建船總工時的30%～40%。焊接生產(chan) 效率和焊接質量直接影響到船舶加工製造的生產(chan) 周期、成本費用以及船體(ti) 質量等。因此，高效優(you) 質的船舶焊接技術是實現我國船舶工業(ye) 轉型升級的重要影響因素，也是提高我國船企國際競爭(zheng) 力的重要因素。

另外，隨著我國鐵路列車行業(ye) 的高速發展，列車的不斷提速，作為(wei) 軌道車輛重要部件的轉向架承載了更大的動載荷，這對轉向架技術提出了更高的要求，轉向架構架在設計、材料、工藝上必須不斷的發展進步以滿足性能的要求，焊接接頭的質量成為(wei) 了保證轉向架構架質量的重要環節之一，因此，更優(you) 化的焊接方法是必要條件。

激光-電弧複合焊接應需而生

激光-電弧複合焊接作為(wei) 一種新的焊接技術，它是利用激光和電弧作為(wei) 雙重熱源，同時作用在同一熔池，形成激光引導並穩定電弧，電弧提高金屬對激光吸收率，增強熔滴過渡橋接能力的一種焊接方法，充分發揮了激光焊和電弧焊的優(you) 勢，又彌補了各自的不足。尤其是在中、大厚度的材料焊接方麵，複合焊接技術具有更大的優(you) 勢。因為(wei) 傳(chuan) 統的焊接方法會(hui) 存在諸如接頭強度低、效率低、變形嚴(yan) 重、焊材消耗量大等缺點;而且采用單激光焊接也存在一些不足，諸如接頭裝配工藝要求高、焊接能力受激光功率的製約大、橋接能力差、焊縫咬邊嚴(yan) 重等。

激光-電弧複合焊作為(wei) 一種新型的焊接方法，它具有以下三個(ge) 顯著特點：

1)提高能量利用率，增加焊縫一次熔透深度、焊接速度;

2)降低工件裝配要求;

3)提高焊縫質量，改善焊縫成型;

激光-電弧複合焊接可實現1+1>2

激光-電弧複合焊接有多種形式，包括Laser-MAG/MIG複合焊接、Laser-TIG複合焊接、激光-等離子弧複合焊接等，其中現階段常用的激光光源是光纖激光器和半導體(ti) 激光器。例如銳科連續光纖激光器4000W、6000W及光纖輸出半導體(ti) 激光器4000W。

銳科高功率光纖激光器

銳科高功率半導體(ti) 激光器

Laser-MAG複合焊接，有兩(liang) 個(ge) 焊接熱源，分別是激光和MAG電弧，單獨作為(wei) 熱源焊接時均可形成有效熔池，但是熔池的特征不一樣：激光焊接熔池的特征是“深而窄”，開口麵積小，深度大，不利於(yu) 焊縫成型;MAG電弧焊接熔池的特征是“淺而寬”，開口麵積大，深度小，有利於(yu) 焊縫成型，橋接能力強。在Laser-MAG複合焊接過程中兩(liang) 個(ge) 熱源同時作用於(yu) 母材，兩(liang) 個(ge) 熱源之間存在著相互影響，而且兩(liang) 個(ge) 熔池之間也存在著相互影響，最終會(hui) 形成一種新的複合熔池，該複合熔池同時具備激光熔池的“大深度”和電弧熔池的“大麵積”，這種複合熔池的深度大、焊縫成型較好、橋接能力強，同時，因為(wei) MAG電弧焊接時有焊絲(si) 填充，並且焊絲(si) 種類可以選擇，所以可以針對母材本身的性能缺陷，選擇合適的焊絲(si) 添加到焊接過程中，從(cong) 而在微觀層麵上對焊縫的抗裂性、抗疲勞性、耐蝕性、耐磨性等方麵進行有目的性的改善。除此之外，在整個(ge) 焊接過程中，有兩(liang) 個(ge) 熱源作用於(yu) 母材，其間的相互影響是能夠增大熔深，實現“1+1>2”的效果，因此激光-電弧複合焊接的單次熔透能力會(hui) 顯著提高。最後，激光-電弧複合焊接可以實現多道堆疊焊接，可以實現大厚度材料的焊接，並且因為(wei) 電弧的原因上下焊道以及側(ce) 壁的熔合能力非常強。

應用領域廣泛

隨著激光-電弧複合焊接技術的發展，其應用範圍越來越廣泛，尤其是在國外應用較多，而在國內(nei) 應用極少，具有廣闊的前景，其應用的主要領域有以下幾個(ge) ：

1）船舶製造

在所有製造業(ye) 中，造船業(ye) 是激光-電弧複合焊接技術最大的受益者。歐洲的一些船廠為(wei) 了維持其在高附加值造船業(ye) 上的優(you) 勢，廣泛采用激光-電弧複合焊這一技術，在厚板焊接應用中，極大的提高了焊接質量和生產(chan) 效率。具有典型代表意義(yi) 的是德國的Meyer造船廠已經全部采用激光-電弧複合焊接方法進行輪船的焊接。

2）汽車工業(ye)

德國率先將激光-電弧複合焊接技術應用於(yu) 汽車的車門、側(ce) 圍等部件的連接製造，學者Graf T等人在汽車焊接國際論壇上的報告《激光複合焊在大眾(zhong) 和奧迪汽車上的應用[C]》中有介紹稱在大眾(zhong) 輝騰轎車的前門上共有66條焊縫，焊縫總長度達4.98m，其中有48條激光-電弧複合焊縫;奧迪A8轎車的車體(ti) 框架總複合焊接長度達到了4.5m。

新能源汽車正在蓬勃發展，其動力核心是動力電池，為(wei) 了降低整體(ti) 車重，動力電池的托盤一般都選擇使用鋁合金製造，托盤是拚裝焊接，每個(ge) 托盤的焊縫多達數十條焊縫，而且焊縫強度要求高，焊接效率要求高，傳(chuan) 統弧焊及常規的激光焊接很難滿足要求，而激光-電弧複合焊接是非常符合需求的連接方法。

3）石油化工工業(ye)

據石油運輸管道的激光-MAG電弧複合焊接工藝研究發現，焊後與(yu) 單獨使用激光作為(wei) 熱源進行對比，采用激光-電弧複合焊可增加20%的熔深，焊接過程更加穩定，有少量飛濺，焊縫成型較好，具有良好熔寬比，無咬邊、未融合等焊接缺陷，焊後經X射線探傷(shang) 氣孔控製在一定範圍內(nei) ，不影響焊接接頭質量，滿足工程要求。

采用Laser-MIG複合焊對油罐進行焊接，由於(yu) 激光的加入使焊縫熔深得到了很大的提高，從(cong) 而可以進行單麵焊，避免了雙麵焊給操作帶來的不便。不僅(jin) 在焊縫質量得到了提高，還在提高焊接效率及生產(chan) 能力方麵取的巨大的突破。目前，激光-電弧複合焊已廣泛應用於(yu) 德國油罐製造業(ye) 中。

4）航空航天領域

在航天領域，在中厚板高強鋼的焊接中也開始采用激光-MIG/MAG電弧複合焊接技術，實現了7mm厚3CrMnSiA無預熱激光-MAG電弧複合焊接，大幅度地降低了工人勞動強度和提高了焊接生產(chan) 效率。