激光复合焊技术

随着激光焊接技术在工业中的成熟应用，激光焊接技术的不足之处也日渐显露。首先，激光焊接设备投资大，电效率低（一般低于10%，当前光纤激光器的出现激光的电效率才提高到30%左右）；其次是对工件的焊接装配精度要求高，如对接间隙、错边量要求小于0.1mm或板厚的10%，这不仅需要专门的夹具和加工，也给实际应用带来很大的困难；再者大功率激光焊接过程的等离子体对激光的吸收、反射作用，降低焊接稳定性和激光能量的利用率，且高焊接速度导致焊接接头快速凝固，易引起气孔、咬边缺陷，焊缝组织脆性，甚至出现焊接裂纹；此外对于高反射率材料（铝合金、铜合金）难以实现激光焊接。针对这些问题，国内外学者一直在致力于提高激光焊接适应性的研究，目前最主要的途径是采用激光－电弧复合焊接的方法。

激光焊与另一种焊接方法相结合的焊接技术称为“激光复合焊接（laser hybrid welding）”，其中，激光束和电弧同时作用于焊接区，互相影响和作用称为“激光-电弧复合焊接”。激光焊接与电弧焊接是两种不同的焊接工艺，通过激光与电弧的相互影响，可克服每一种方法自身的不足，进而产生良好的复合效应，从而获得优良的综合性能，在改善焊接质量和生产工艺性的同时，提高效率/成本比。另外激光复合焊接工艺还具有更好的间隙容忍性、高的焊接速度以及优秀的机械性能，因而对航空制造业来说具有极大的吸引力和经济效益。

在德国、日本等发达国家，激光-电弧复合焊接技术广泛适用于从薄板小变形到厚板的高速焊接、适用于铝合金及异种材料的焊接。激光-电弧复合焊接充分发挥了激光和电弧焊接的优势，有效地提高了焊接效率，缩短了焊接工序周期；特别在铝合金等难焊接金属中，能在不同程度、不同方面减少或消除焊接缺陷。由于经济性和技术实用性的突出优势，将在航空航天制造业中广泛应用。