成果信息

激光-TIG电弧复合热源焊接是将激光束与TIG电弧复合在一起同时作用于熔池, 利用激光产生的锁孔效应吸引、压缩和稳定焊接电弧，使得电流密度显著提高，从而建立一种全新的高效热源，是一种高效率、高质量、高适应性的焊接方法，具有熔深大、焊速快、成本低等显著优势，非常适合于薄板高速焊及大厚板的焊接，更适用于铝合金、一些特殊材料或者异种材料的连接。哈工大率先在国内开展激光与电弧复合焊接的研究，研究水平与国外保持同步，激光-TIG复合脉冲协调控制焊接新方法获得了国家发明专利。它与同能量输入的激光焊接相比，复合热源焊接技术可将焊接熔深提高50%以上，焊接速度提高一倍以上。在焊接2-8mm厚不锈钢薄板时，间隙达到0.4-0.8mm，对中偏差0.25mm及错边0.5mm时仍可获得满意焊缝。激光－TIG复合热源焊接可以获得上下几乎等宽的优良焊缝形状，成功地应用在长征系列运载火箭动力系统的连接件中。 )

背景介绍

聚焦激光束由于具有高的热源密度，使其应用于焊接领域具有速度高、热输入小、变形小、热影响区窄以及接头综合性能好等一系列优点。但是，与其他焊接热源一样，激光焊也有其缺点：设备投资大；能量利用率低；焊前的准备工作要求高；高反射金属焊接困难，接头中容易产生气孔、裂纹、咬边等缺陷。为避免单独激光焊接所存在的问题，本项目提出了激光与电弧的复合，其出发点是利用电弧焊接的低成本、适用范围宽等特点；通过研究成果表明，激光－电弧复合热源既综合了上述焊接热源的优点，又相互弥补了各自的不足，还产生了额外的能量协同效应。)

应用前景

随着国内外许多大学和科研机构都对激光－电弧复合焊接技术的研究和改进。复合焊作为一种新型的焊接方法，可以改变功率密度在时间和空间上的分布，改善母材热作用和影响区域的温度分布，从而改善了焊缝及热影响区的冷却条件、组织转变和应力状态具有较高的焊接速度，减小了工件的变形；降低了焊前零件装配间隙的要求，使得该项技术的实用性大大提高。目前复合焊系统正向集成化、轻型化、智能化发展，复合焊接技术也在向船舶制造、汽车制造、石油管道、工业等领域中有着广泛的应用。)