原创《激光—电弧复合焊接专利技术分析》：本文是一篇关于电弧论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
摘 要：激光-电弧复合焊接将两种热源结合在一起,综合了激光和电弧各自的优点.文章从专利角度出发,研究了激光-电弧复合焊接技术国内外专利技术路线及发展动态,为国内的激光-电弧复合焊接技术的研究和专利布局提供参考和借鉴.
关键词：激光；电弧；复合焊接；专利分析
中图分类号：TG456.7 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）05-0024-02
Abstract： The laser-arc composite welding combines the two heat sources and combines the advantages of laser and arc. From the point of view of patent, this paper studies the patent technology route and development trend of laser-arc composite welding technology at home and abroad, and provides reference for the research and patent layout of laser-arc composite welding technology in China.
Keywords： laser； arc； composite welding； patent analysis
1 概述
激光-电弧复合焊接将两种性质、能量传输机制不同的热源复合在一起,同时作用于一加工位置完成焊接.焊接中,电弧的加入延缓了焊缝凝固时间,有利于减少气孔、裂纹等缺陷；焊丝和母材的冶金作用有利于减少焊接裂纹、提高焊缝力学性能；电弧的加入降低了对工件的间隙、错边和对中的要求[1].
本文对国内外激光-电弧复合焊接领域的专利进行了全面检索,通过对激光-电弧复合焊接领域的国内外专利分析,了解该领域的国内外研究现状,为掌握领域关键技术、寻找发展方向提供帮助.
2 激光-电弧复合焊接技术发展线路
激光-电弧复合焊接既充分发挥了两种热源的优势,又弥补了各自不足,是一种全新的高效焊接热源.经过多年研究,已发展出多种激光-电弧复合焊接技术,包括激光-TIG复合焊接,激光-MIG/MAG复合焊接,激光-等离子弧复合焊接等.
2.1 激光-TIG复合焊接
激光-TIG复合焊接是最早研究的激光-电弧复合焊接形式[2],其适合焊接薄板.但在焊接铝合金方面,铝合金对激光的高反射率和高导电性使得焊接时小孔不稳定而容易生成气孔.针对这一问题,公开号为CN101670495A的专利申请公开了一种高强铝合金板的激光-TIG复合焊接工艺,其采用光纤激光器,波长在1070-1080nm范围内利于能量吸收,TIG直流脉冲正接电弧,解决了电弧和连续电流复合时稳定性差的问题,而且有利于电弧对激光的调制作用,显著增强铝合金板对激光的吸收作用,明显减少了焊接缺陷.
公开号为CN103862178A的专利申请公开了一种双焦点-TIG电弧复合焊接方法,其采用两束激光和TIG电弧共同作用在被焊区域,焊缝同时受到三个热源的共同作用,其焊接过程如图1所示.
该方法能够将铝合金焊缝气孔率降低到零,原因在于：双光束增加了匙孔直径,使其不易闭合；第一束激光形成的匙孔后壁被第二束激光和TIG电弧的能量气化,避免匙孔塌陷；双焦点激光-TIG复合焊接提高了电弧稳定性,同时增加了熔池直径,金属蒸汽有更宽的通道逸出,抑制气孔产生.
2.2 激光-MIG/MAG复合焊接
激光-MIG/MAG复合焊接和激光-TIG 焊接原理基本相同.在消除或减少焊缝凹陷、變形等缺陷方面比激光-TIG 焊接效果更明显[3].通过调节电弧和激光的相对位置,可有效地改善焊接适应性,提高对大间隙的适应性,输入的电弧能量能够调节冷却速度,改善微观组织,在增加熔深的同时提高焊接速度.
针对激光-MAG复合焊接中熔滴过渡行为对焊接稳定性和质量的影响,公开号为CN105108340A专利申请公开了一种激光-MAG复合焊接熔滴过渡控制方法,通过实时变化全位置焊接中的激光功率、电弧电流、焊枪角度以及保护气流量,实现在管道激光-MAG复合焊接中射滴过渡或射流过渡的熔滴过度模式,焊接过程稳定,飞溅小,焊缝成型良好.
对于激光-MAG电弧复合焊接中厚高强钢板一次焊透熔深大,激光功率需求高,熔滴过渡困难,过渡不稳的问题,公开号为CN105108341A专利申请公开了一种中厚超高强钢板激光-MAG焊接方法,通过增大光丝间距和保护气流量,降低激光和电弧的耦合作用,促进熔滴过渡；通过扩大熔池面积,降低熔池冷却速度,降低高强钢焊接时的裂纹倾向,通过打底焊和填充焊两层焊接,降低了一次焊透板的厚度要求和激光器的最大功率要求.
激光-双MIG复合焊接方法是德国的I*焊接研究所研制出来的一种焊接方法,公开号为WO0024543A1的专利申请公开了一种激光和两个MIG电弧复合焊接方法,如图2所示.激光和两个MIG电弧同时复合,每个焊炬都可相对另一焊炬和激光束位置调整,两个电弧在激光的作用下吸引在一起,同时作用在熔池中.焊速和间隙裕度得到显著提高,无焊接方向的限制,空间可调度比较大,可以更好地实现自动化焊接,能够满足大批量焊接生产的需要.
2.3 激光-等离子弧复合焊接
20世纪90年代,英国Coventry大学的Walduck等人首次提出激光-等离子弧复合焊接技术.自由电弧一方面为激光焊接提供额外能量,提高焊接速度；一方面产生热处理的效果,延长冷却时间,减少硬化和残余应力,改善了焊缝的组织性能.
公开号为WO2011029462A1的专利申请公开了一种激光-等离子弧焊接方法和装置.如图3所示,激光束在等离子束内被引导,电极构造成环形并且激光束可以在环形电极的中心开口之内延伸,激光束形成提高等离子束导电能力的通道,使等离子气体射流导电率受控的增加,电弧能够在等离子气体射流内聚集稳定.
近年来,激光-等离子弧焊接在钢板对焊、镀锌板搭接焊等高速高质量连接方面应用广泛.公开号为CN105945430A的专利申请公开了一种基于微束等离子弧诱导的低功率激光高效焊接方法,尤其适用于铝合金、镁合金等材料的焊接,其利用微束等离子弧能量作用集中的特性,优良的稳定性和导电性,提高材料对激光热源的吸收率,诱导激光等离子体的活性,降低其对激光的吸收和散热,抑制匙孔效应的不稳定性,实现铝合金、镁合金等轻合金材料的高效焊接.
3 结束语
激光-电弧复合焊接综合了激光和电弧各自的优点,焊接效率、稳定性、可靠性和焊接质量进一步得到提高.目前,激光-电弧复合焊接技术的仍是先进制造技术的研究热点,对激光-电弧复合焊接的专利技术进行分析,有利于企业和科研院所了解激光-电弧复合焊接技术的发展现状,推动我国激光-电弧复合焊接技术的发展.
参考文献：
[1]陈彦宾.现代激光焊接技术[M].北京：科学出版社,2005,99～107.
[2]Steen W M.Arc augmented laser processing of materials[J]. J.Appl.Phys.1980,51（11）：5634-5641.
[3]王治宇.激光-MIG电弧复合焊接基础研究及应用[D].武汉：华中科技大学,2006.
[4]谢雪新.激光-电弧复合焊接技术的研究和应用[J].科技创新和应用,2016（15）：153.
电弧论文参考资料：
结论：激光—电弧复合焊接专利技术分析为关于对写作电弧论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文电弧打火机能电死人么论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
