文档介绍：激光-电弧复合焊接的发展
盛明小野*,由纪夫新保**，昭英吉武***和正德大村****
激光-电弧复合焊接结合了激光和电弧焊接工艺的优点，以提供在存在较大差距而且没有什么优点的激光焊接塔接钢板。当塔接焊时，性能的差距是蒸发的锌在钢板内是：激光（工作点）输出3千瓦、电弧电流100A、焊接速度2米/分钟。
电弧焊接时，电弧电压随时间的变化在该图之间进行比较混合动力焊接时，在电压为0到20的范围内，在高频率上震荡。液滴浸转让，金属丝发生在10毫秒的振荡。恰恰相反，电弧焊接电压振荡发生在一个更广泛的范围内，并且倾角的传输周期时间显著是50-100毫秒以上。
Time variation of arc voltage with and without laser radiation：图二示在没有激光焊接的情况下，电流和电压的变化
Arc welding电弧焊接
Arc voltage电弧焊接
Hybrid welding 激光焊接
Time (ms)
Fig-2 Time TSLrisLtioD of arc with and without laser ra-diition
通常在电弧焊接时，随着焊接速度的增加，焊道形状变得更不均匀而激光电弧复合焊可以提供均匀的焊道，即使焊接速度非常高。因为熔滴线性过渡发生在一个时间很短的周期。
图三显示了使用动力混合和电弧焊接时，焊接速度极限显示出的焊道均匀程度。弧焊焊接速度的限制起码是激光电弧复合焊的七倍以上。
Welding speed limit for arc welding and hybrid welding that does
not cause humping:图三示在焊接速度的限制下，激光焊接和电弧焊接不会有弧形特征
Continuous bead 持续边界 Humping bead 弧线焊道
Bead on plate welding 板焊焊珠
6
2
Are wei!dine
L--L=LL--号
0 ConlimMU抒 bead
• HutupixLE bead
Hybiid weldin e
Welding speed limit for ai c welding and hybrid
welding that does not cause humpiug
Steel sheet
Laser Beam
如下面解释，即便是在很高的焊接速度下，电弧也能保持很高的稳定性。而在电弧焊接时，电弧是通过焊材发射的热电子维持，当焊接速度变得很高时，焊材加热不充分，电弧变得很不稳定。
相反，在混合焊接时，通过激光照射所形成的锁孔电子密度达到了 1017至U 1020/，周边区域为熔融状态，从而使热电子的发射变得非常容易。当在本区域是保持电弧和复合焊接时，仍能保持电弧焊接速度高速运行。
下面可以说明，复合焊接的过渡周期短于混合焊接。在电孤焊时，电孤可以被稳定，而热电子发射点（阳极点和阴极点）发生移动，所以电孤的能量发生分散。激光电孤复合焊恰与此相反，激光照射出一个直径在一毫米的电孤，电孤的挤压点进入到一个非常狭窄的范围内，能量得以集中。因此，金属丝是非常容易融化，电孤长度很短（电位梯度很大），因此液滴变得很小，并且处在一个高频率的传输状态。复合焊接和电孤焊接的电孤的放电机制在图四中得以表示。
Arc discharge 电弧放电 Laser assisted arc discharge 在激光的辅
助下电弧放电情况 Laser Beam激光束
Mechanisms of arc discharge with and without laser beam
radiation图四示在是否有激光的辅助下电弧的放电情况
Hot spot 热点
Aic discharge
Lflser assisted arc discharge
Fig.-l ZMedianisins of nrc discharge with
and laser beam l adiation
照片一比较了电孤和复合焊接的宏观焊缝，渗透复合焊缝就是一个激光电孤熔滴，焊缝附近的表面上是热熔融状态的母材基体金属，并在焊道上形成一个隆起，混合焊接和复合焊接的渗透熔深大致相等。这就表明，在判定焊接穿透深度方面，当热输入的增加，电孤的热量仅仅是融化表面的基本金属而不深化渗透。但是事实却是，在激光焊接中混焊缝含有较大量的热量，对激光焊道是有利的，这方面的差距主要是存在搭接焊的熔宽上。
Photo 1 Cross sections o