大众、奥迪都选择的激光电弧复合焊，有多厉害？

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QYResearch调研显示， 2021年全球激光焊接设备市场规模大约为106亿元（人民币） ，其中中国占了24%的市场份额。预计2028年全球激光焊接设备市场将达到186 亿元， 2022-2028期间年复合增长率（CAGR）为8.3% 。

激光焊接市场需求增大，在一定程度上推动了技术的发展。以汽车铝车制造为例，汽车铝车身从传统焊接到激光焊接再到激光电弧复合焊 ，工艺逐渐升级更替，加工效果也随之提高。大众汽车辉腾系列车型所有的车门都采用了激光电弧复合焊接工艺；德国奥迪汽车中，全铝车身关键部位的焊接也采用了激光电弧复合焊。

单纯激光焊接弊端凸显与传统焊接方法相比， 激光焊接由于功率密度高、焊接速度快、焊缝深宽比大、热输入量小、热影响区小以及焊后变形小等显著优点，已得到广泛的应用。然而，单纯激光焊接存在一定的局限性：

受光束质量、激光功率的限制， 激光束的穿透深度有限 ，现有的高功率高光束质量的激光器价格昂贵；
采用高功率激光焊接过程中，等离子体控制困难，由于激光焊接过程中形成的等离子体对于激光的吸收和反射，降低能量利用率，导致焊接过程稳定性恶化；
激光焊接熔池凝固速度快， 易于产生气孔、冷裂纹 ，同时合金元素容易偏析，出现热裂纹缺陷。

针对这些问题， 20世纪70年代末英国学者Steen首先提出了激光电弧复合焊接的概念，并成为焊接领域研究的热点。一直到现在， 激光电弧复合焊接工艺已经被广泛应用。

激光电弧复合焊有效降本提效激光电弧复合焊（HLAW）是将两种物理性质和能量传输机制截然不同的高温热源复合在一起，共同作用在材料表面，从而实现对材料加热完成焊接的过程。作为先进的连接技术，激光电弧复合焊接具有独特的技术优势：
激光电弧复合焊示意图

降低焊接成本。

熔融金属表面的反射率要比固态金属表面的反射率低。当激光辐射到母材的液态熔池时，母材能够吸收更多的激光的能量，提高熔化深度。这就意味着降低了激光器的功率等级，提高效率，从而降低焊接成本。

改善焊缝外观。

激光与电弧复合焊接所形成的较大熔池，可以改善熔化金属与固态母材的润湿性、消除焊缝咬边现象。

减少焊接缺陷和改善微观组织。

复合热源焊接时能够有效地减缓熔池金属的凝固速度，使相变能够充分地进行，有利于焊接熔池中气体的逸出，提高焊缝质量。减少气孔、裂纹、咬边等缺陷。

焊接过程更稳定。

当激光电弧复合焊接时，由于激光和电弧之间的作用使焊接过程变得非常稳定，甚至可以实现无飞溅焊接。

焊接效率大大提高。

激光与电弧复合能够提高焊接速度，而且与常规弧焊相比，输入量较小，因此热影响小，这就意味着焊后变形量较小，相应的焊后处理表面工作减少，工作效率提高。

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