大眾、奧迪都選擇的激光電弧復合焊，有多厲害？ _大眾

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QYResearch調研顯示， 2021年全球激光焊接設備市場規(guī)模大約為106億元（人民幣） ，其中中國占了24%的市場份額。預計2028年全球激光焊接設備市場將達到186 億元， 2022-2028期間年復合增長率（CAGR）為8.3% 。

激光焊接市場需求增大，在一定程度上推動了技術的發(fā)展。以汽車鋁車制造為例，汽車鋁車身從傳統(tǒng)焊接到激光焊接再到激光電弧復合焊 ，工藝逐漸升級更替，加工效果也隨之提高。大眾汽車輝騰系列車型所有的車門都采用了激光電弧復合焊接工藝；德國奧迪汽車中，全鋁車身關鍵部位的焊接也采用了激光電弧復合焊。

單純激光焊接弊端凸顯與傳統(tǒng)焊接方法相比， 激光焊接由于功率密度高、焊接速度快、焊縫深寬比大、熱輸入量小、熱影響區(qū)小以及焊后變形小等顯著優(yōu)點，已得到廣泛的應用。然而，單純激光焊接存在一定的局限性：

受光束質量、激光功率的限制， 激光束的穿透深度有限 ，現(xiàn)有的高功率高光束質量的激光器價格昂貴；
采用高功率激光焊接過程中，等離子體控制困難，由于激光焊接過程中形成的等離子體對于激光的吸收和反射，降低能量利用率，導致焊接過程穩(wěn)定性惡化；
激光焊接熔池凝固速度快， 易于產生氣孔、冷裂紋 ，同時合金元素容易偏析，出現(xiàn)熱裂紋缺陷。

針對這些問題， 20世紀70年代末英國學者Steen首先提出了激光電弧復合焊接的概念，并成為焊接領域研究的熱點。一直到現(xiàn)在， 激光電弧復合焊接工藝已經被廣泛應用。

激光電弧復合焊有效降本提效激光電弧復合焊（HLAW）是將兩種物理性質和能量傳輸機制截然不同的高溫熱源復合在一起，共同作用在材料表面，從而實現(xiàn)對材料加熱完成焊接的過程。作為先進的連接技術，激光電弧復合焊接具有獨特的技術優(yōu)勢：
激光電弧復合焊示意圖

降低焊接成本。

熔融金屬表面的反射率要比固態(tài)金屬表面的反射率低。當激光輻射到母材的液態(tài)熔池時，母材能夠吸收更多的激光的能量，提高熔化深度。這就意味著降低了激光器的功率等級，提高效率，從而降低焊接成本。

改善焊縫外觀。

激光與電弧復合焊接所形成的較大熔池，可以改善熔化金屬與固態(tài)母材的潤濕性、消除焊縫咬邊現(xiàn)象。

減少焊接缺陷和改善微觀組織。

復合熱源焊接時能夠有效地減緩熔池金屬的凝固速度，使相變能夠充分地進行，有利于焊接熔池中氣體的逸出，提高焊縫質量。減少氣孔、裂紋、咬邊等缺陷。

焊接過程更穩(wěn)定。

當激光電弧復合焊接時，由于激光和電弧之間的作用使焊接過程變得非常穩(wěn)定，甚至可以實現(xiàn)無飛濺焊接。

焊接效率大大提高。

激光與電弧復合能夠提高焊接速度，而且與常規(guī)弧焊相比，輸入量較小，因此熱影響小，這就意味著焊后變形量較小，相應的焊后處理表面工作減少，工作效率提高。
奔騰激光20KW激光電弧復合焊接機

不止于汽車，還有廣闊應用領域隨著“中國制造2025”行動綱領和“一帶一路”戰(zhàn)略的深入實施，制造業(yè)對自動化，智能化生產模式的需求日益增長，激光加工應用也從一開始的食品、紡織、電子等輕工業(yè)領域，拓展至汽車、船舶、航天航空、軌道交通、高鐵、鋼結構等重工業(yè)領域。
船舶制造行業(yè)
在船體建造中，焊接工時約占船體建造總工時的30%-40%；成本約占總成本的30%-50% 。在國內，外高橋造船廠、招商重工船廠、廣船國際等均引進了德國IMG的激光電弧復合焊接設備；渤海造船廠、滬東船廠等均建成了激光電弧復合焊接工作站；將激光電弧復合焊技術引入到船體制造中。

工程機械行業(yè)
目前徐工、三一重工等吊臂焊接均采用激光電弧復合焊接工藝。該工藝可以穩(wěn)定高效地實現(xiàn)起重機吊臂主焊縫單面焊雙面成形，且該工藝對吊臂焊縫接頭的間隙、錯邊等實際工況適應能力強。在實際的工程應用中速度可以達到1.2m/min無坡口焊接 。
10mm 厚Q345B單面焊雙面成形
軌道交通行業(yè)
焊接作為鋁合金車體各部件的重要連接形式，其焊縫靜力強度與抗疲勞強度直接影響著車體的結構完整性和運營安全性，同時也制約著軌道交通車輛的進一步提速。目前，南車和北車多個生產基地均引入了激光電弧復合焊設備用于車體鋁合金部件焊接。
【大眾、奧迪都選擇的激光電弧復合焊，有多厲害？】

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