由于激光MIG復(fù)合熱源焊綜合了激光焊與熔化極氣體保護(hù)焊(MIG)的雙重優(yōu)點(diǎn),可用于有色金屬以及異種金屬焊接,如鋁合金、鎂合金、鈦合金、銅合金以及鋼/鋁等焊接。鈦合金焊接中易出現(xiàn)脆化、氣孔、裂紋等缺陷,影響焊接接頭性能。采用激光MIG復(fù)合熱源焊接時(shí),焊接接頭抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)高于母材,接頭伸長(zhǎng)率也要優(yōu)于單一激光焊,具有很好的強(qiáng)度和韌性匹配,而且焊接速度可高達(dá)9m/ min。
作為21世紀(jì)的綠色工程材料,鎂合金具有巨大的應(yīng)用前景,但其熔點(diǎn)低、線脹系數(shù)和熱導(dǎo)率大,焊接時(shí)易出現(xiàn)熱裂紋、氣孔、變形、合金元素?zé)龘p等缺陷,焊接性較差。采用CO2激光-MIG復(fù)合熱源對(duì)厚度為10mm的MB8鎂合金板進(jìn)熱源焊接結(jié)構(gòu)鋼的焊縫截面行無(wú)間隙對(duì)接。復(fù)合焊接頭抗拉強(qiáng)度達(dá)到鎂合金母材的87. 2%,遠(yuǎn)高于激光焊接頭的抗拉強(qiáng)度:復(fù)合焊的焊接速度也較激光焊提高25%。
激光復(fù)合焊接在汽車輕量化方面有廣泛的用途,特別是在采用激光焊接無(wú)法實(shí)現(xiàn)零件公差或不夠經(jīng)濟(jì)時(shí),激光復(fù)合焊接工藝的優(yōu)勢(shì)更加明顯。這種功能強(qiáng)大的焊接工藝,可以達(dá)到減少投資、降低制造成本、提高生產(chǎn)率的目的,從而提高綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。對(duì)于鋁、銅等高反射率材料,單獨(dú)激光焊的難度很大,如鋁合金對(duì)YAG激光的反射率達(dá)92%,對(duì)CO2激光的反射率更達(dá)98%,因此在焊接過(guò)程中,需要更高的激光功率密度。而對(duì)于激光MIG復(fù)合熱源焊接,由于電弧的預(yù)熱,而且激光束可以直接輻射到液體熔池表面,與低溫固體表面相比,可顯著提高材料對(duì)激光的吸收率,產(chǎn)生更大的熔深,繼而明顯改善高反射率金屬及合金的激光焊接性。
激光復(fù)合焊接工藝給鋁材焊接開(kāi)辟了一條新途徑。近年來(lái)固體激光器輸出功率的提高,使這種工藝的穩(wěn)定性成為可能。在復(fù)合焊接工藝?yán)铮?a href="http://m.dhzgyy.com/">激光焊接和電弧焊接被理解為只有一個(gè)單一的工藝區(qū)(等離子云和熔焊)。選擇正確的工藝參數(shù),就可以有選擇性地影響焊縫性能,如幾何形狀、結(jié)構(gòu)組成等。增加填充金屬,電弧焊接工藝就可以提高橋接能力,同時(shí)也可以確定焊縫寬度,減少工件焊接坡口的準(zhǔn)備工作量。