● 摘要
为了改善常规激光焊接缺陷和提高激光的利用率，降低设备成本，焊接高反射率材料，出现了多种激光-电弧复合焊接技术。激光-电弧复合焊接利用激光与电弧之间的相互增强作用，可以稳定焊接过程，改善焊缝形状，从而实现高效、高质量的焊接过程。本文在充分调研和总结国内外激光-电弧复合焊接以及双焦点及运动焦点激光焊接技术研究现状的基础上，分析了双焦点激光-电弧复合焊接与旋转双焦点激光-电弧复合焊接的焊接过程和焊接机理，总结了这两种焊接技术的优势。通过双焦点激光技术与电弧的复合作用，可以增强两种热源的协同效应，提高热源能量的利用率，并改善常规激光-电弧复合焊接过程中的稳定性和适应性，提高复合焊接焊缝质量。本文运用本试验室自行研究开发的旋转双焦点激光-TIG复合焊接头进行了不锈钢和铝合金两种材料的旋转双焦点激光-TIG复合焊接工艺试验。通过试验结果分析了激光能量、电弧电流、焊接速度及旋转频率等因素对旋转双焦点激光-电弧复合焊接的影响规律。结果表明，旋转双焦点的引入提高了激光能量的利用率，增加了激光与电弧的增强效应，打破常规复合焊接中等离子体的负透镜效应，扩大复合焊接过程中的激光与电弧能量配比范围，在提高了焊接质量的同时降低焊接成本。本文的研究成果初步显示了旋转双焦点激光-电弧复合焊接的优势，并为后续的研究提供了引导与借鉴经验。