激光-TIG复合焊是最早出现的一种复合焊形式，主要用于薄板金属的焊接，尤其适合于焊接高热导率的金属。单独TIG焊小电流焊接时，电弧不稳定，断续飘移，焊缝成形不良，不均匀，有咬边产生。当采用激光与TIG复合焊后，电弧稳定，不再出现断弧现象，焊缝成形良好。由此可知采用激光与TIG复合焊后可提高其稳定性，改善焊缝的表面成形质量。其原因是激光加入后，其熔化、蒸发金属为电弧提供了良好的导电通道，使电弧燃烧的阻力减小，电场强度降低，增加了电弧的稳定性。单独电弧焊因电弧能量不够集中而使熔宽较大，熔深较浅；单独激光焊因能量集中，产生小孔效应，熔深较大，深宽比较小；复合焊则形成熔透充分熔宽也大幅增加的焊缝。其原因是电弧对材料表面起预热作用，提高了材料的表面温度，增大了材料对激光的吸收率；再者激光改变了电弧热源特性，激光与电弧复合时，电弧被吸引到激光与材料的光斑上，电弧中心的温度急剧升高，可达2000K，当电弧中心与周围环境的温差越大时，焊接时电弧收缩越强烈，因此电弧能量越集中，这样就增大了焊接熔深，并且可以明显提高焊接速度，改善单一TIG焊时效率低的状况。激光束产生等离子体和小孔，使得薄板上的阳极斑点更加稳定，大大提高了焊接速度。并且激光复合电弧后，小孔的直径进一步扩大，有利于小孔中气体的逸出，这对于减少焊缝中的气孔非常有帮助。20世纪90年代又出现了激光与TIG同轴焊接，这种焊接方法无方向性，焊接过程比较稳定，焊接速度也大大提高。而且焊接过程中匙孔直径可以达到单一YAG焊时的1.5倍，这非常有利于气体的逸出，可以减少焊缝中的气孔。

激光-TIG电弧复合焊的原理如图7-8所示，激光沿轴向垂直于焊缝位置，电弧与激光轴线成一定角度，其中心加热区与激光光斑重叠。激光集中于焊件表面的电弧根部，能够明显提高低电流和长弧时的电弧稳定性，可以最大限度地增加焊接速度与焊接熔透。在高速焊接条件下，激光-TIG复合焊可以得到稳定的电弧，增加熔深，改善焊缝成形，获得优质焊接接头。

图7-8 激光-TIG电弧复合焊的原理

激光-TIG复合焊的特点如下：

①利用电弧增强激光作用，可用小功率激光器代替大功率激光器焊接金属材料。

②在焊接薄件时可高速焊接。(www.daowen.com)

③可增加熔深，改善焊缝成形，获得优质的焊接接头。

④可以降低母材端面坡口装配精度要求。

激光-TIG复合焊在工业领域中已得到越来越多的应用。该方法已用于5250铝合金的焊接中，在铝合金表面上形成质量较好焊缝仅需要600W的激光功率，这在单独激光焊时是不可能的。而且，适当调节焊接电流后，焊接速度最大可达到30.5m/min。例如，当CO₂激光功率为0.8kW、TIG电弧的电流为90A、焊接速度为2m/min时，相当于5kW的CO₂激光焊机的焊接能力；当5kW的CO₂激光束与300A的TIG电弧复合，焊接速度为0.5～5m/min时，获得的熔深是单独使用5kW激光焊时的1.3～2.0倍。而且焊缝没有咬边和气孔等缺陷。这种复合焊技术也已用于不等厚板的焊接，例如汽车底板的焊接及不同壁厚的管道对接等。

根据复合电弧与激光轴向的不同，激光-TIG复合焊分为旁轴式和同轴式两种方法。

图7-9 激光-旁轴电弧复合焊