使用激光混合焊接工艺，由于降低了激光束功率，因此可大大减少激光光源的能量消耗，由于激光束设备的效率只有3%。换言之，作用于工件上的激光束功率每降低1kW，则从电网上消耗的功率就大约要降低35kW。激光设备的本钱是1kW激光功率为12万美元。当利用混合工艺后，可以使用3kW的激光器，而不需要用4kW的激光器，于是就可以节省12万美元的投资。另外只需要6.5万美元购置额外的MSG设备和焊接机头。

当焊接速度为2.4m/min时，采用激光焊接时焊缝不可能布满，会产生咬边，母材上的渗透也只有很少一点，焊道宽度非常小，因此，拉伸强度低。在激光混合焊接中，额外材料被运送到熔池中，咬边处被金属极气保护焊的焊丝填满，节约了部分激光能量。节约下来的激光能量可用于增加对母材的渗透深度，焊道宽度比材料厚度更大，这对于优化机械性能是很必要的。

应用

大众汽车公司的策略是在汽车行业里尽量多地使用激光焊接工艺。在被称为“D1概念车”的Phaeton型汽车（见图2）上，所有的车门都是激光混合工艺焊接的。大众汽车公司对车门结构的刚性具有很高的要求，假如没有激光混合焊接工艺，则必须使用大的重型铸铝材料。为了与车身完美配合，要求几何公差必须非常小，这样，汽车在行驶中来自风阻的噪音等级会很低。为了生产具有这种刚性的车门，必须很好地混合使用板材、铸件和冲压件。要获得较轻的重量，低密度的铝材是一种完美的实用性材料。

图2 在大众汽车公司的Phaeton汽车上，所有车门均采用激光混合焊接工艺来焊接

Phaeton型汽车车门的焊接由7个气体金属电弧焊缝、11个激光焊缝和48个激光混合焊缝组成，车门焊缝的总长度是4980mm，采用两个铝铸件的激光混合焊接接头，焊丝为AlSi12，直径为1.6mm，保护气体为氩气。增加激光功率，可以获得更高的焊接速度。与单纯激光束焊接工艺相比，将激光束与电弧结合，可以产生更大的焊接熔池，可以对焊根间隙较宽的零件进行焊接。焊接速度范围为1.2～4.8m/min，但是，工艺优化速度为4.2 m/min，送丝速度为6.5m/min、激光功率为2.9kW。

在汽车行业里，很多地方应用搭接焊，而不进行接头坡口预备。当前，这种焊接工作最为先进的工艺是采用冷焊丝激光焊接。当焊丝焊接接头时，多数的激光能量都损失在熔化焊丝上。在带有焊丝的激光焊接里，为了获得所需的公差，必须使用压力轮。由于焊接机头尺寸比较高，在可及性方面有一定的局限性。这种工艺的典型参数是：焊接速度为2.8m/min、激光功率为4kW、送丝速度为6.6m/min。

在德国Neckarsulm市奥迪公司系列汽车的生产中，激光混合焊接工艺被应用到最关键的全铝车身的焊接中。该汽车车身是第二代豪华奥迪A8系列的车身，在设计上追求冲击安全性和抗扭曲变形。激光混合焊接的焊缝符合所有的要求，表现出强韧性、高强度和大熔深的特点。为了满足客户对这款车的高期看值，每一个细节都要精益求精，确保汽车的制造质量。激光混合焊接的窄焊缝可以满足对外观要求较高的工件，那么车身框架顶部的边角处就不必再用塑料条带填塞。在轻型汽车制造领域，所有上面提到的要求以及一些特殊的条件都必须得到满足，而全铝车身的制造过程对这些要求更为严格。

奥迪A8车体的负载结构是由一个空间框架构成。这个框架结构是由铝板挤压成形的，这个结构的可靠性已在第一代奥迪A8的身上得到充分证实，该框架结构是由不同规格的铝板连接而成。最新一代奥迪A8框架的顶部因焊接程度密集而变得格外重要，Fronius公司的激光混合焊机因其优异的性能而承担了这项艰巨的任务，在整个焊接过程中有65条焊缝，焊缝总长度为5m，单个焊缝的长度30～260mm。图3中红线部分为使用激光混合焊进行焊接的奥迪A8框架顶侧梁的焊缝。

此外，激光混合焊接工艺还适用于动力传动系同一、容器、传动桥和车身等。

总结

激光混合焊接是一种新的工艺技术，在汽车行业里有着广泛的用途，特别是在采用激光焊接无法实现零件公差或不够经济时，激光混合焊接工艺的上风更加明显。这种功能强大的焊接工艺，可以达到减少投资、降低制造本钱、进步生产率的目的，从而进步综合竞争能力。

激光混合焊接工艺给铝材焊接开辟了一条新途径。近来固体激光器输出功率的进步，使这种工艺的稳定性成为可能。在混合焊接工艺里，激光焊接和电弧焊接被理解为只有一个单一的工艺区（等离子和焊剂）。选择正确的工艺参数，就可以有选择性地影响焊缝性能，如几何外形、结构组成等。增加填充金属，电弧焊接工艺就可以进步桥接能力，同时也可以确定焊缝宽度，减少工件焊接坡口的预备工作量。