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只有當工件上的激光功率密度超過閾值（與材料有關），等離子體才會產生，這標志著穩定深熔焊的進行。如果激光功率低于此閾值，工件僅發生表面熔化，也即焊接以穩定熱傳導型進行。而當激光功率密度處于小孔形成的臨界條件附近時，深熔焊和傳導焊交替進行，成為不穩定焊接過程，導致熔深波動很大。激光深熔焊時，激光功率同時控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接與光束功率密度有關，且是入射光束功率和光束焦斑的函數。

這是一個增材制造的教學案例(適用于3D打印、激光熔覆、焊接等領域)。聲明:本cae文件為abagus2016版本，所以僅適用于2016及以上的版本，但是在最后的壓縮包中添加了inp文件，inp文件、for熱源子程序不受版本限制。這只是一個demo，所有的技術是都有展示的，只是模型精度比較差。

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功率密度小于10~10 W/cm為熱傳導焊，此時熔深淺、焊接速度慢；功率密度大于10~10 W/cm時，金屬表面受熱作用下凹成"孔穴"，形成深熔焊，具有焊接速度快、深寬比大的特點。激光焊接技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵等高精制造領域，給人們的生活質量帶來了重大提升，更是引領家電行業進入了精工時代。

焊接熔覆通過在受損部位表面熔覆一層硬度高、耐磨性好的涂層，重新形成新的表面，從而修復和改善機械設備的表面性能[2,3,4]。目前常見的焊接熔覆技術主要有：激光熔覆技術、等離子熔覆技術和TIG熔覆技術等。

,采用左焊法填絲,以利于觀察焊縫的熔化情況,待施焊處熔化后再行填絲以形成充分潤濕的熔池; 當缺陷尺寸較大時為了提高補焊效率,可在傳統TIG焊前將很薄的一層表面活性劑(簡稱ATIG活性劑)涂敷在施焊位置表面,焊接時活性劑引起焊接電弧收縮或熔池內金屬流態發生變化,使得焊縫熔深增加,在進行鋁合金交流TIG焊時,是在焊縫表面涂敷一層SiO2活性劑以改變焊縫熔深

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d、看熔池形狀 當焊接電流較大時，橢圓形熔池長軸較長；焊接電流較小時熔池呈扁形；焊接電流適中時，熔池的形狀像鴨蛋形。e、檢查焊縫成形狀況 焊接電流過大時，焊縫熔數金屬低，熔深大，易咨咬邊；焊接電流過小時，焊縫熔數金屬窄而高，且兩側與母材結合不良；焊接電流適中時，焊縫熔數金屬高度適中，焊縫熔數金屬兩側與母材結合得很好。

功率密度小于10~10 W/cm為熱傳導焊，此時熔深淺、焊接速度慢； 功率密度大于10~10 W/cm時，金屬表面受熱作用下凹成"孔穴"，形成深熔焊，具有焊接速度快、深寬比大的特點。 激光焊接技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵等高精制造領域，給人們的生活質量帶來了重大提升，更是引領家電行業進入了精工時代。

容易調節和控制焊接熱輸入，適合于薄板或對熱敏感材料的焊接。　　電弧具有陰極清理作用。　　適用于全位置焊，是實現單面焊雙面成型的理想方法。　　缺點及局限性：　　熔深較淺，焊接速度較慢，焊接生產率較低。　　鎢極載流能力有限，過大的電流會使焊接接頭的力學性能降低，特別是塑性和沖擊韌度降低。　　對工件的表面要求較高。　　

2、焊縫橫截面形狀 當焊縫深度比寬度大時，會使凝固顆粒增長垂直于焊接中心，容易產生熱裂紋，特別是高熔深的埋弧焊和藥芯焊絲氣保焊用于厚板窄間隙焊接時更容易發生。建議焊道寬深比（焊縫寬度/焊縫深度）在1~1.4之間有利于提高抗裂性。 此外，凹形焊縫比凸形焊縫更容易產生裂紋，而高電壓、焊接速度過快是凹形焊縫的主要成因，應盡量避免。

結果可看熔深大小，焊接熱變形，激光行走過程等溫面分布等。

焊接要點： 1. 根據板厚可以選用直徑較大的焊條和較大的焊接電流焊接。 2. 焊接時焊條與焊件成60~80°夾角，控制好熔渣和液態金屬分離，防止熔渣出現超前現象。 3. 當板厚≤6mm時，對接平焊一般開Ⅰ型坡口，正面焊縫宜采用φ3.2~4的焊條短弧焊接，熔深可達板厚的2/3 ；背面封底前，可以不清根（重要結構除外），但熔渣要清理干凈，電流可以大些。 4.

焊接過程是一個高度非線性的理化反應過程，焊接熔池和溫度場的分布描述復雜，在ANSYS數值模擬中，通常將熱源簡化為具有一定分布規律的熱流密度函數來用于計算。 在管道焊接中，采用熔化極惰性氣體保護焊的焊接工藝。在ANSYS溫度分析過程中采用高斯面熱源模型。其在焊接厚度方向上不考慮熱量梯度，適用于焊接熔深較小的表面堆焊焊接熱量和電弧熱在工件表面上的熱量分布情況。

2.2.3換熱器換熱管與管板焊接時有兩種形式，一種是管頭熔倒（破頭焊），一種是管頭不熔倒（留頭焊）。破頭焊加銅堵（圖3所示），防止和減少焊接時焊把噴嘴氬氣流失。留頭焊在管內加保護工裝（圖4所示），通氬氣保護。圖3 破頭焊銅堵保護 圖4 留頭焊工裝保護管內壁 留頭焊的管伸出長度應達到4mm或以上，以便焊接時管頭不被咬豁。

在開始焊接時，使焊絲與起焊槽短路起弧，不斷加入少量固體焊劑，利用電弧的熱量使之熔化，形成液態熔渣，待熔渣達到一定深度時，增加焊絲的送進速度，并降低電壓，使焊絲插入渣池，電弧熄滅，從而轉入電渣焊焊接過程。 電渣焊主要有熔嘴電渣焊、非熔嘴電渣焊、絲極電渣焊、板極電渣焊等。

常采用TIG重熔工藝對焊趾進行修整，重建裂紋起裂前的狀態，降低由于焊趾缺陷所造成的應力集中現象，以延長疲勞壽命。同時TIG重熔也能改善焊縫區的橫向殘余應力；重熔對于焊縫縱向殘余應力的改善不明顯，殘余應力絕對值下降不大；但對于縱向殘余應力的均勻分布有一定效果。

免去以往反面充氬氣的程序，減少背面清根工序；焊接性好，有效控制反面焊縫高度；由于雙弧加大了熔池的攪拌能力和熔池的流動性，能夠使熔池充分熔合，減小了夾渣和氣孔、未焊透等缺陷；具有熱輸入小、焊接變形小、降低接頭應力、顯著增加熔深等特點。