激光—MIG 复合焊接技术

College of Automotive Engineering Chongqing University, China
ห้องสมุดไป่ตู้
13
College of Automotive Engineering Chongqing University, China
8
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn
试验采用了15mm厚的A7N01铝合金测试MIG焊与激光—MIG焊 的效率：
MIG
激光—MIG
结果如上图所示，通过对比两种方法的焊接工艺参数、接头组织和力 学性能，得到的结果是激光—MIG复合焊接接头常规力学性能方面略 好于MIG焊；激光—MIG复合焊接的焊接效率明显高于MIG焊，且其 焊接热量输入显著低于MIG。激光—MIG复合焊接方法在铝合金厚板 焊接方面具有一定优势。

College of Automotive Engineering Chongqing University, China
11
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn
结束语

激光-MIG复合焊技术为汽车工业提供了一种全新的焊接 技术，它具有宽广的应用范围和高效的特性，同时减少投 资成本、缩短了生产时间、节约了生产成本和提高生产率， 具有更强的竞争力。此 外，激光复合焊两个电 弧相互作用，大幅提高 了焊接效率，焊接适用 性更广泛。
College of Automotive Engineering Chongqing University, China
6
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn

激光 —MIG 复合焊接 特点：
激光—MIG焊接采用激光束和电弧共同工作，焊接速度 高，焊接过程稳定，热效率高以及允许更大的焊接装 配间隙。激光—MIG焊的熔池比MIG焊的小，热影响区 小，大大减少了焊后纠正焊接变形的工作
College of Automotive Engineering Chongqing University, China
12
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn
THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!
ACKNOWLEDGEMENT:
The project is supported by Education Research Foundation of China.
College of Automotive Engineering Chongqing University, China
9
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn

在汽车工业中的应用
以VW Phaeton（辉腾）的车门焊接为例：为了在保证强度的同时又减 轻车门的重量，大众公司采用冲压、铸件和挤压成形的铝件。车门的焊缝 总长4980mm,现在的工艺是7条MIG焊缝(总长380mm)，11条激光焊缝(总长 1030mm)，48条激光-MIG复合焊缝(总长3570mm)。
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn
1 Our ／My ideas 现代车身制造技术
激光—MIG 复合焊接技术
College of Automotive Engineering Chongqing University, China
1
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn
College of Automotive Engineering Chongqing University, China
10
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn
激光—MIG焊接技术还应用于全铝车身奥迪A8车型的制造 其车身测量具体位置分析如图所示。整个车身激光—MIG复 合焊接焊缝长度共计4500mm。奥迪公司激光焊接技术中心 的负责人Helten先生 高度评价：“激光与电 弧两种焊接方法复合可 以获得更好的焊接性能， 从生产效率、成本、焊 接质量及安全性各方面 来看，激光电弧复合焊 接技术都突破了热连接 工艺的局限”
激光复合焊技术并不是两
种焊接方法依次作用，而 是两种焊接方法同时作用 于焊接区。激光和电弧在 不同程度和形式上影响复 合焊接的性能。
College of Automotive Engineering Chongqing University, China
4
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn

College of Automotive Engineering Chongqing University, China
2
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn
激光—MIG 焊接技术


激光—MIG 复合焊接技术将激光焊 接技术与MIG焊接技术有机地结合 为一体，克服了 各自的缺点获得较 好的焊接工艺性，并可以获得优质 的焊接接头。 激光—MIG 复合焊接是一种有着较 大潜力的焊接新方法，具有广泛的 发展前景。
College of Automotive Engineering Chongqing University, China
7
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn

激光复合焊接结合两者的有点，既能获得所需要的焊缝形 貌，又能在激光焊接速度较高的前提下，充分利用电弧焊 接过程稳定性。另外，电弧热的作用使得所需激光焊机的 功率可以相对减小。

工件温度是对于激光能量的吸收是一个决定性的因素，开 始焊接时需解决表面反射问题，尤其是铝合金。当工件表 面达到挥发温度时，就形成了挥发孔，这样几乎所有的能 量就可以传到工件上。焊接所需要的能量由随温度变化的 表面吸收率和工件传导损失的能量来决定。在激光复合焊 时焊时，挥发不仅发生在工件的表面，同时也发生在填充 焊丝上，使得更多的金属挥发，从而使激光的能量传输更 加容易
激光焊与电弧焊是两种不同焊接工艺。 Fronius公 司开发的LaserHybrid激光复合焊技术是将这两种焊接 技术有机的结合起来，从而获得了优良的综合性能，在 改善焊接质量和生产工艺性的同时，提高了效率/成本 比。激光复合焊应用于铝、非合 金、合金及高合金钢，而激光钎 焊则特别适合于电镀钢材的焊接
College of Automotive Engineering Chongqing University, China
5
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn
焊缝成形
在同样的熔深前提下，比较激光焊、MIG焊和激光复合焊 三种型式的焊缝成形，激光焊的焊缝有凹陷， MIG焊的焊缝 很宽、加强高高。而激光复合焊有小加强高，送丝速度只需 5.5m/min，约是MIG焊11m/min送丝速度的一半
College of Automotive Engineering Chongqing University, China
3
Prof. Dr. Jian LUO : luojian@cqu.edu.cn
激光—MIG 复合焊接技术原理

Nd:YAG激光器焊接金属时激光束强度可达106W/cm²，当激 光到达材料表面时，该点的温度迅速升高到挥发温度，并 形成挥发孔，焊缝最明显的特征是具有很高的深宽比。MIG 电弧燃烧能量密度稍高104W/cm²。激光复合焊的基本原理 见图1。除了电弧向焊接区输入能量外，激光也向焊缝金属 输入热量