2000 120 1。2

3000 120 1。2

方案 4 电弧在前 3500 120 1。2

4000 120 1。2

4500 120 1。2

5000 120 1。2

本文采用光纤激光+MIG 复合焊接工艺对 6mm 板厚 6061 铝合金进行焊接试 验，采用的光丝间距为 1-2mm，离焦量为 0 mm。工艺方案如上表 2-4 所示。

针对 6mm 的 6061 铝合金，本文采用了下面几种不同工艺方案进行复合焊的 焊接方法，目的是研究不同工艺参数对铝合金接头焊缝的影响；同时，也是为了 研究复合焊相比于传统的焊接方法的优点，得到最佳的工艺参数实现更优的复合 焊焊接技术。论文网

2。4  焊前处理

焊前对母材要进行化学除油、机械去除氧化膜，并且置于干燥箱中保温。母 材焊前清理：（1）除油；（2）碱洗；（3）冲洗、中和光化；（4）再次冲洗、干燥。 清理之后，焊接试板的安装非常重要，因为铝合金在高温时强度较低，高温 时焊丝熔化溶进母材，如果流动性很强，容易在焊接焊缝金属出现下塌现象；为 了保证焊透及防止塌陷，焊前应在焊件底部铺设垫板。因此，实验过程要求操作

熟练焊、严格控制焊接参数等措施。 在试板焊好之后沿焊缝横截面制备金相试样，经研磨、抛光后用腐蚀液腐蚀，

然后进行微观组织分析，所采用的腐蚀剂为：1% HF+ 1。5% HCl+ 2。3%HNO3+ 95%H2O；接头的显微硬度测试在 MH-3 型显微硬度计上进行；最后进行温度场 的测定与建立。

第三章 实验结果及分析

3。1 不同工艺参数对焊缝成形的影响

在实验过程中，通过对焊接的焊接电流、焊接速度、焊接的激光功率（激光 在前和电弧在前）的变化，来分析不同焊接工艺参数对焊缝成形的影响。

3。1。1  焊接电流对焊缝成形的影响

激光+MIIG 复合焊过程中，电流大小对复合焊的焊缝成形具有非常明显的影 响，图 3-1 显示了不同电流流过方式时的焊缝成形，在实验过程中，采用激光功 率为 3000W，焊接速度为 1。2m/min，在激光+MIG 复合焊过程中，首先，MIG 焊的加热可以提高金属材料对激光的吸收率，降低所需激光功率；其次，调节焊 接温度场，可以改善焊缝结晶条件，调节晶粒大小及分布。在此次试验中，采用 的最小电流值为 100A，最大电流值为 200A。铝合金具有较好的导电性。

图 3-1 不同电流流过方式时的焊缝成形（方案 1）

100 120 140 160 180 200

电流 （ A)图 3-2 不同焊接电流时的焊缝尺寸变化情况

由图 3-2 可以看出，电流从 100A 到 200A 变化时，焊缝的熔宽 4。55mm 增加 到 10。39mm；焊缝的熔深从 1。85mm 增加到 3。35mm。但是，随着焊接电流的增 加焊缝的熔宽和熔深都是先增加然后减少然后再增加，在焊接电流为 160A 时， 焊缝熔宽为 9。4mm，熔深为 2。63mm，但是在焊接电流增加到 180A 时，焊缝熔 宽反而减小为 8。6mm，熔深减小为 2。12mm。而焊缝的余高随着焊接电流的增加 逐渐减少，但是减小不明显。造成熔深发生这样的变化现象主要是因为电弧对激 光复合焊的热源的作用规律发生变化，使得工件对激光的反射率降低了，从而增 大了焊缝熔深、熔宽；电流增大后，作用在工件的电弧力和电弧对工件的热输入 均增加，热源位置下移，有利于热量向深度方向传导，熔深增加。但是在电流大 于 160A 时，随着电流强度的增加，电弧弧柱的电离度随着增加，使得激光的等 离子与电弧的差异缩小，最终使两者的相互作用成度减弱，造成焊缝熔深减小。 之后，在电弧力的作用下，电弧力随着电流的增加而增大，所以会出现更大的熔 深。根据实验得知：能够形成最优的焊缝成形的电流区间应该为 130A-145A。