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激光电弧复合焊的创新设计和应用

宾采尔-盖泽激光研究院

魏武-市场总监1

01.激光电弧复合焊发展历程

02.激光电弧复合焊机理工艺研究

CONTENTS

03.激光复合焊的工程应用

04.宾采尔激光复合焊的创新

01激光电弧复合焊发展历程

激光功率的发展历程

由于激光价格极贵，1KW=2百万，国产激光器飞速发展，国内激

所以主要用CO2激光器，最大10KW光器突破了6KW功率，进口激

光纤激光器当时最大2千万。光器1KW=50万。光纤成为主

流

2004年之前2010年到2018年

2006年到2010年2019年到现在

光纤与碟片激光器降价，1KW=1百国产激光器突破20KW，稳定性与

万，CO2激光器大批量降低，光纤光束质量变优，可以结合电弧焊接

与碟片普及，最大功率6KW。应用。

激光电弧复合焊的分类

按照复合的方式：

旁轴复合

同轴复合

旁轴复合同轴复合

按照焊接方法：

L-GMAW

L-TIG

L-等离子

02激光复合焊机理工艺力学研究

激光与电弧相互作用机理－熔滴过渡特征

“双导电机制”——稳弧

1.电弧中心区辐射强度增强

2.电子温度及电子密度增加

3.电弧的能量向熔池表面方向集中，熔池流速增加

激光-电弧复合焊接技术原理

（a）

（b）

图1CO2气体保护焊短路波形图（I50Av1.5m/min）：

图2不同功率激光器中电压的概率密度分布

（a）电弧焊，（b）1200W激光复合

（a）

（b）

图3等离子体能量监控：

图4不同功率激光器中放电通道的形态

（a）焊接电流160A,电弧电压26.0V,焊接速度1.0m/min,

（b）焊接电流160A,电弧电压26.0V,焊接速度1.0m/min,光丝间距2mm,激光功率2kW

焊缝背面成形-高强钢（1700MPa）激光复合焊

T形焊缝成形——复合焊

5mm+5mmT形复合焊缝

3mm+3mm（单面焊）