激光复合焊接及其应用

激光复合焊接及其应用杨永强教授华南理工大学焊接研究所激光束工件焊接方向激光诱导等离子云气体保护区小孔MAG电极电弧熔池激光+MAG电弧复合热源焊接金属蒸汽激光焊接的优点和不足1.能量密度高106W/cm2；2.聚焦后的光斑直径小0.2-0.6mm；3.焊缝深/宽比大，热影响区窄；4.焊接速度快，焊接线能量低；5.焊接变形小。1.设备投资大；2.对接头装配精度(间隙)要求高;3.厚板焊缝易出气孔、裂缝和咬边等缺陷；4.能量转换效率较低。熔化极电弧焊的优点和不足•设备投资小；•对间隙不敏感；•能填充金属。＊焊接速度慢、线能量大；＊熔深小，热影响区大；＊焊接变形大；激光-电弧复合热源焊的主要特点•两种技术优势互补,达到1+12的效果;•电弧过程稳定,即使是在小电流条件下;(15A)•焊缝成型美观;(比激光焊好)•熔深大,焊接速度快;(比激光焊和电弧焊都好)•单位线能量低,焊接变形小;(与激光焊相当)•对接头间隙不敏感;(比激光焊好得多)•可以通过焊丝改善焊缝的性能;(比激光焊好、焊速快)激光-电弧复合热源焊接系统+电弧焊激光焊复合焊激光功率2000W，脉冲平均电流15A，焊接速度1m/min，板厚2mm，LF5超小电流复合热源焊接超小电流焊接是指对于单独MIG焊接时，MIG焊的平均电流小到无法形成连续焊缝时的电流值，本复合热源实验过程中在焊接速度为1m/min时，实现的最小焊接电流为15A激光稳定小电流CO2短路过渡气体保护焊激光功率1200W复合CO2气体保护焊短路过程波形图（I=50Av=1.5m/min）CO2气体保护焊短路过程波形图（I=50Av=1.5m/min）电流电压电压电流激光-CO2短路电弧复合热源焊接电流、电压波形图Ø1.0mm,I=80A，U=16V，V=0.9m/min,CO220l/min,晶闸管电源激光P=1400W焊接接头变形量对比（2mm铝板焊透）不同焊接方法变形量对比5单边焊双边焊50501001502002501234MAGTWINHYBRIDLASERkJ/m不同焊接方法单边焊的热输入量对比（5mm碳钢板角接接头）0204060801001201234MAGTWINHYBRIDLASER不同焊接方法单边焊的相对热输入量与相对横向收缩辆对比（5mm碳钢板角接接头）%相对热输入相对横向收缩050100150200250300350400123MAGTWINHYBRIDkJ/m不同焊接方法双边焊的热输入量对比（5mm碳钢板角接接头）020406080100120140160180200123MAGTWINHYBRID%不同焊接方法双边焊的相对热输入量与相对横向收缩辆对比（5mm碳钢板角接接头）5mm钢板角接头不同焊接方法的单位热输入量与横向收缩量对比单边焊双边焊德国Meyer船厂采用Hybrid方法进行平板对接和筋板角焊缝的自动化焊接,平板对接厚度达15mm,长度20m,角接的筋板厚度达12mm.欧洲DockLaser项目10mm+8mm(12kWCO2激光+MAG)筋板与平板角接生产线平板对接生产线10kW光纤激光+MAG复合焊用于造船r!SWEDEN焊丝OK12.51母材SB45含硼钢(2-8mm)20kWCO2激光器+MAGMAG/HYBRID接头性能对比(3mm板)Phaeton2002德国大众汽车辉腾豪华铝合金轿车车门焊缝总长4980mm,其中激光-MIG复合焊缝48条,长3570mm,激光焊缝11条,长1030mm,MIG焊缝7条,长380mmAudiA8激光-电弧复合焊接在汽车零件制造中的应用1.40Cr钢开V型坡口的对接接头；2.焊缝内部不允许有气孔、夹渣、裂纹、未融合等焊接缺陷（Ⅰ级焊缝，标准QJ1842-95）；3.坡口要填满，并高出筒体表面3mm；4.径向变形量要小于0.02mm；5.充压10MPa并保持36小时，不允许出现漏气现象。技术要求：40Cr减震器缸体焊接减震器缸体激光复合焊接机器人系统减震缸体激光-电弧复合焊接产品焊接完成的缸体小V型坡口不锈钢大型显示屏壳体激光-电弧复合焊接不锈钢大型显示屏壳体激光-电弧复合焊接Thankyouforyourattention谢谢！