2023年第4期热加工www.mw1950.com1激光复合焊专题LaserCompositeWeldingTopic激光复合焊技术研究及应用进展耿占一1,2,胡连海1,2,霍佳磊1,2,卢立祥1,2,王松涛1,2,陈永福1,21.石家庄铁道大学材料科学与工程学院河北石家庄0500432.河北省交通工程与环境协同发展新材料重点实验室河北石家庄050043摘要:激光复合焊通过激光与各种热源间的协同效应实现了不同热源的优势互补,应用前景广阔。总结了激光-激光、激光-电弧、激光-电阻热、激光-感应热源、激光-搅拌摩擦热等常见复合焊方法的机理,重点从工艺参数优化、匙孔稳定性、缺陷控制等方面介绍了近年来激光复合焊的工艺研究现状,并重点介绍了激光复合焊技术在航空航天、汽车制造、轨道交通、船舶工程及工程机械等领域的应用情况及未来发展趋势,为今后研究及应用提供参考。关键词:激光复合焊;复合机理;激光匙孔;缺陷控制;应用基金项目:河北省自然科学基金资助项目(E2022210030)。通信作者:胡连海,副教授,博士,主要研究方向为高性能金属材料制备及异种金属连接,E-mail:lianhai_hu@stdu.edu.cn。1序言纯激光焊具有能量密度高、焊接效率高、焊后变形小、热影响区窄及不与工件接触等特点,因而引起国内外学者的广泛关注和研究[1,2]。但研究发现,纯激光焊也有如下不足:①激光光斑直径小,对装配要求(间隙、错边、不等厚度等)高。②母材受激光加热部分熔化或气化后迅速凝固形成匙孔,孔中的气体因较难逸出而产生气孔、缩孔等缺陷。③激光光致等离子体会吸收、反射及折射激光能量,从而降低激光的吸收率、利用率及能量转化率。④低熔点合金元素易烧损。⑤设备及维护成本较高等[3]。因此,这使纯激光焊的应用受到一定限制。为解决上述问题,学者们通过将激光热源与激光、电弧、电阻热等热源有机组合,实现了激光复合焊。由于激光与其他热源的协同作用改变了激光的小孔特征、热源分布状况等,优化了焊缝宏观形貌,改善了微观组织和力学性能,既有效弥补了纯激光焊的缺点,又实现了“1+1>2”的焊接效果[4,5],因此激光复合焊在航空航天、汽车、船舶及石油化工等领域的应用日益广泛。本文介绍了激光-激光、激光-电弧、激光-电阻热、激光-感应热源及激光-搅拌摩擦复合焊机理等研究情况,简述了激光复合工艺及缺陷控制研究进展及应用。2激光复合焊机理研究2.1激光-激光复合焊激光-激光复合焊既可以采用光学方法将同种激光分离成多个光束进行焊接,也可以将几束不同类型的激光(CO...