2024年11月22-24日，“第九届“光之聚”焊割行业创新发展论坛”将在山东济南召开，届时业内的顶级专家、学者将为我们带来干货满满的技术报告，还将有300+的焊接同仁（经销商比较多）出席，想了解焊接方面的各位同仁赶快报名吧。
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什么是焊接接头
焊接接头是指两个或两个以上工件用焊接方法连接的接头。熔焊的焊接接头是由高温热源局部加热而形成的。焊接接头由熔合区(焊缝区)、熔合线、热影响区和母材区所组成，如图1所示。
图1 焊接接头组成部分
Laser-arc Hybrid Welding
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什么是对接接头
两个相互连接零件在接头处的中面处于同一平面或同一弧面内进行焊接的接头，是常用的焊接结构形式。特点为受热均匀，受力均匀，焊接质量容易得到保证。
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什么是焊接坡口
为了保证焊接接头熔透和焊接接头质量，减少焊接变形，焊接前，一般将焊件连接处预先加工成各种形状。不同的焊接坡口，适用于不同的焊接方法和焊件厚度。常见的坡口形式包括：I形、V形、U形、单边V形等，如图2所示。
图2 常见对接接头坡口形式
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对接接头坡口形式对激光-电弧复合焊接的影响
随着焊接工件厚度的增加，实现中厚板单面焊接双面成形(激光功率<10 kW)往往变得更加复杂。通常，需要采用不同的焊接策略，如设计适当的坡口形式或预留一定的对接间隙，以便实现中厚板的焊接。但在实际生产焊接中，预留对接间隙会使焊接工装难度加大。因此，坡口的设计在焊接过程中变得至关重要。如果坡口设计不合理，焊接的稳定性和效率会受到不利影响，同时也增加了焊接缺陷产生的风险。
(1)坡口形式直接影响焊缝的质量。合适的坡口设计可以确保焊丝金属充分填充焊缝，减小焊接缺陷的产生。
(2)坡口的几何形状会影响热量的传递方式，可以更好地引导热量，实现更均匀的加热和冷却，有助于避免热变形和残余应力。
(3)坡口形式会影响焊缝截面形貌，坡口形式会导致焊缝截面形貌更符合特定需求，如焊缝熔深、熔宽等。
(4)合适的坡口形式可以提高焊接的稳定性，减少焊接过程中的不稳定现象，如飞溅和咬边缺陷等。
如图3所示，研究学者们发现采用激光-电弧复合焊接(激光功率4kW)两层两道即可填满坡口，有效提升了焊接效率；采用3层激光-电弧复合焊接(激光功率6kW)实现了20mm厚MnDR的无缺陷焊接；采用激光-电弧复合焊接对30mm厚低碳钢进行多层多道焊接，其焊接接头截面形貌稳定且良好。另外，研究学者发现矩形坡口宽度和Y形坡口角度对空间约束效应有明显影响。当矩形坡口宽度≤4mm和Y形坡口角度≤60°时，焊缝截面形貌出现中心裂纹和侧壁缺口，如图4所示。
图3 坡口形式对焊缝截面形貌的影响
图4 坡口宽度和坡口角度对焊缝截面形貌的影响
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总结
坡口形式的选择需要综合考虑焊接任务的要求、材料特性和激光-电弧复合焊接过程的特点。合适的坡口设计可以提高焊接效率，减少焊接缺陷的风险。因此，在进行激光-电弧复合焊接中厚板前，坡口形式的选择和设计是一个关键因素。
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参考文献
https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.05.006
https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2014.04.015
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2.红头文件|关于2024第九届“光之聚”焊割行业创新发展论坛的通知
