大族激光钣金装备事业部大族-北航激光技术与自动化应用联合实验室配备了先进的激光电弧复合焊接设备，该设备选配先进的福尼斯弧焊系统，运动部件选用高精度工业机器人，加之与10KW的IPG激光器形成复合焊接。该设备除具有复合焊接功能外，还具有纯激光焊、纯电弧焊、激光热丝焊、激光冷丝焊功能，具有强大的焊接能力。

激光复合焊接技术结合了激光焊和传统气体保护焊（电弧）两者的优点，焊缝区域的激光-电弧复合原理如图2所示。

这种焊接方法的特点为：激光焊能在较小的热输入量和小的焊接热影响区（HAZ）情况下获得较大的熔深；所附加的气保焊可以大大扩展接头根部间隙的大小，改善表面状态和杂质的允许量；提高焊缝根部间隙填充和成形质量以及加强对焊接冶金的控制。相比纯电弧焊接和纯激光焊接具有明显优点：

激光复合焊接技术兼具激光焊接和电弧焊接的优点，非常适用于铝合金、钛合金、镁合金及高合金钢等材料的焊接。如用纯激光焊接铝合金时，易产生高反及焊缝凹陷等问题，采用激光电弧复合的方法焊接则相应的问题得到很好的解决。实验室采用激光电弧复合焊接3mm铝合金，得到了良好的焊接效果，焊缝效果见下图：

铝合金采用复合焊接，焊缝正反面更为饱满，焊接3mm铝合金时纯激光焊接速度为4m/min，采用复合焊接时速度为3.5m/min，焊接速度稍慢，但焊接效果更优。采用纯激光焊接时拼焊母材之间在紧配合的情况下也难以避免焊缝表面凹陷，采用复合焊接时，在拼焊母材之间存在0.4mm间隙的情况下仍然可以得到饱满的焊缝，可见复合焊接适应性更好。

激光填丝焊分为热丝和冷丝焊，激光热丝焊与冷丝相比，增加了热丝电流，通过电流将焊丝提前加热，加热温度的高低可通过调节加热电流的大小来决定。加热后的焊丝在激光的照射下更易熔化，相对于冷丝焊接来讲，明显搞高焊接效率。激光填丝焊过程中，很大一部分的激光能量用于焊丝熔化，所以焊接速度较纯激光焊接和复合焊接要低。同样，激光填丝焊能够增加焊缝最大间隙裕度，通过焊丝的选用，改善接头的组织和性能及异种金属焊接能力。另外，激光填丝焊可进行厚板窄间隙多层焊接，实现较小功率焊接厚板的能力。

总之，激光复合焊接技术和激光填丝焊接技术无论从工艺角度，还是从经济角度都具有广阔的发展和应用前景，国外发达国家已经进行了积极的投入和深入的应用研究，并在汽车、船舶、航空航天、机车、管道等制造工业获得了工业应用，大族激光钣金装备事业部高功率焊接中心将对激光复合焊接技术、激光填丝焊接技术进行更为深入的研究，以适应市场需求。

图1 激光电弧复合焊接设备