1、復(fù)合焊接（YAG激光與脈沖MIG復(fù)合焊接、Nd：YAG和受激準(zhǔn)分子激光疊加） d4o_/[
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人們?cè)趶V泛應(yīng)用激光焊接技術(shù)的同時(shí)，不斷地對(duì)其進(jìn)行深入的研究，發(fā)現(xiàn)它有一定的缺點(diǎn)：在激光焊接過程中，母材受熱熔化、汽化，形成深熔小孔，孔中充滿金屬蒸汽，金屬氣體與激光作用形成等離子云。等離子云吸收、反射激光，降低金屬材料對(duì)激光的吸收率，使激光的能量利用率降低；對(duì)焊接母材端面接口要求高，容易產(chǎn)生錯(cuò)位；容易生成氣孔疏松和裂紋；焊后在母材端面之間的接口部位有存在凹陷，焊接過程不穩(wěn)定等等，為消除或減少單熱源激光焊接的缺陷，人們?cè)诒３旨す饧訜醿?yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，利用其他熱源的加熱特性來改善激光對(duì)工件的加熱，從而把激光與其他熱源一起進(jìn)行復(fù)合熱源焊接。主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應(yīng)熱源復(fù)合焊接以及雙激光束焊接等。激光與電弧焊接結(jié)合起來，這種復(fù)合工藝綜合了激光與電弧的優(yōu)點(diǎn)，即將激光的高能量密度和電弧的較大加熱區(qū)組合起來，其優(yōu)點(diǎn)：
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1）可增加焊接熔深 '>>@I~<\
2）提高焊接速度與生產(chǎn)率 Co`: D
3）改善接頭性能 kv`5"pa7M
4）降低設(shè)備成本同時(shí)，通過激光與電弧的相互作用，來改善激光能量的耦合特性和電弧的穩(wěn)定性，以獲得一種綜合的效果。但是由于電弧的引入增加了焊接的熱輸入，從而必然使焊接熱影響區(qū)和熱變形增大。 ;h#CT#R2
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2、激光焊接的控制（熔池尺寸、等離子效應(yīng)等），激光焊接 模型 (ewcj\l4*
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在激光焊接過程熔透控制研究中，建立熔池形狀參數(shù)與焊接工藝之間的關(guān)系是關(guān)鍵問題，在實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)熔池形狀信息獲知得越豐富，對(duì)焊接過程熔透控制的效果越理想。許多學(xué)者根據(jù)激光深熔焊中的小孔機(jī)制，對(duì)激光焊接的溫度場(chǎng)、液體流動(dòng)及小孔形狀尺寸進(jìn)行了計(jì)算并取得了一定效果，如Dowden等人提出了入射激光的逆韌致吸收模型，假定能量通過傳導(dǎo)機(jī)制傳遞給小孔壁，通過解熱傳導(dǎo)方程，得到了一個(gè)最大的理論熔深，Sonti等人采用二維有限元非線性模型進(jìn)行了鋁合金激光深熔焊接傳輸過程的三維計(jì)算，得到了激光焊接的三維溫度場(chǎng)，Downden分析小孔內(nèi)的能量和壓力平衡，建立一個(gè)小孔內(nèi)液體和蒸氣流動(dòng)的通用模，王海興等對(duì)前人提出的計(jì)算激光焊接深熔焊過程中熔池尺寸的方法進(jìn)行了檢驗(yàn)、改進(jìn)與推廣，從激光焊接過程中的能量平衡出發(fā)，預(yù)報(bào)了不同焊接工況下熔池的尺寸，劉順洪進(jìn)行了薄板激光焊溫度場(chǎng)的分析與數(shù)值模擬，在空間域上用加權(quán)余量法，時(shí)間域上用有限差分法離散，考慮了材料熱熱物性參數(shù)的溫度相關(guān)性、熔化潛熱以及對(duì)流輻射等對(duì)溫度場(chǎng)的影響，建立了有限元方程，并編制了相應(yīng)的程序。隨著圖象傳感方法的改進(jìn)，使人可以從熔池圖象獲得熔池形狀更多的特征信息，如熔池的寬度、長度和面積，利用這些信息建立同激光焊接工藝參數(shù)之間的關(guān)系，將對(duì)激光焊接的焊縫質(zhì)量控制中有著重要的作用，這將是激光焊接研究的一個(gè)重要方向。 8TO5j
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3、激光焊接的激光發(fā)生器及其工藝發(fā)展趨勢(shì) jxnb<!|?H@
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目前的激光焊接所使用的激光器主要為大功率CO2激光器和脈沖Nd：YAG激光器，激光器的發(fā)展仍然集中于激光設(shè)備的開發(fā)研制，如提高電源的穩(wěn)定性和壽命，對(duì)于CO2氣體激光器要解決大功率激光器的放電穩(wěn)定性，對(duì)于YAG固體激光器要研制大容量、長壽命的光泵激勵(lì)光源。采用直接二極管陣列激光輸出波長在近紅外區(qū)域的激光平均功率已達(dá)lkW，光電轉(zhuǎn)換效率接近50％，這些激光設(shè)備和技術(shù)，將在焊接應(yīng)用方面發(fā)揮更大的作用。在激光加工加光束質(zhì)量及加工外圍裝置研究，應(yīng)研究各種激光加工工藝對(duì)激光光束的質(zhì)量要求、激光光束和加工質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)，光學(xué)系統(tǒng)及加工頭設(shè)計(jì)和研制，開展焊接工藝及材料、焊接工藝對(duì)設(shè)備要求及焊接過程參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)研究，從而掌握普通鋼材、有色金屬及特殊鋼材的焊接工藝。
