随着我国船舶与海洋工程装备产业发展,国家相继出台优先发展高技术船舶、高附加值船舶,加快船舶工业转型升级等政策。且船舶行业转型升级也使得船舶钢朝着高强度、高厚度方向发展。但是现有的焊接方法不仅焊接效率低下,且不能满足新型高强度船舶钢的焊接要求,所以开发一种高效的新型焊接方法就势在必行。近年来广泛使用的激光-电弧复合热源焊接技术能将激光焊和电弧焊的优点有机的结合在一起,充分发挥了各自的优势,又互为补充,十分适合海洋平台及船舶上应用。但它受到多种焊接工艺参数的控制,焊接质量以及是否是适合A36钢的高效焊接方法也不得而知。所以本文采用激光电弧复合焊焊接10 mm的A36船舶用钢板,设计合适的试验,探讨焊接工艺参数对焊缝成形的影响,以及焊接时产生的主要缺陷和相应控制方法,最后研究激光电弧复合焊接质量,并与K-TIG焊接质量进行对比,以期为船舶及海洋平台焊接提供可靠的参考。采用激光电弧复合焊焊接10 mm厚A36钢,并控制激光功率、焊接电流及焊接速度等焊接工艺参数,观察焊缝成形,并得出其随焊接工艺参数变化的规律。结果表明,激光功率的变化导致焊接接头宏观截面的变化要分为两个阶段,当焊缝未焊透时,激光功率主要影响激光区,对电弧区影响很小,当焊缝熔透后继续增加激光功率,焊缝熔宽会因为焊接能量集中程度增高而减小;当焊缝熔透后,焊接电流的增加主要影响的是电弧区,会使得电弧区的熔深和熔宽都增加;焊接速度同时影响激光区和电弧区两个区域,当焊接速度减小时,焊缝总的热输入增加,这会使得焊缝由未熔透转变为熔透状态。而当焊接工艺参数不当时,焊接接头会出现气孔缺陷,为小孔型气孔,产生过程与普通焊接产生的工艺性气孔有所差异,产生的根本原因是由于焊接工艺参数不当导致小孔失稳引起的小孔坍塌造成的。根据焊缝成形优化以及焊接气孔的改善,得出了10 mm厚A36钢较为合适的焊接工艺参数。4mm 40°坡口时,激光功率:5.0 k W;焊接电流:220 A;焊接速度:0.7 m/min;6mm 40°坡口时,激光功率:5.5 k W;焊接电流:200 A;焊接速度:0.7 m/min。对10 mm厚A36钢激光电弧复合焊接接头进行焊接质量检测。结果表明,焊缝显微组织主要是由细小针状铁素体和粒状贝氏体组成。而复合焊接接头的硬度、冲击性能、拉伸性能以及弯曲性能皆符合标准,说明10 mm厚A36钢激光电弧复合焊接接头的组织性能是合格的。对10 mm厚A36钢进行K-TIG焊接试验,并对其进行焊接质量检测,将试验结果与激光电弧复合焊接接头结果进行对比分析。结果表明,K-TIG焊缝组织主要由铁素体以及粒状贝氏体组成,但由于焊接热输入较复合焊大得多,使得组织较复合焊组织更为粗大,且针状铁素体含量更少。复合焊总体硬度较K-TIG焊更大,这是因为复合焊热输入更小且加有焊丝导致的;分析冲击试验结果,焊缝处复合焊韧性更好,而熔合区处KTIG韧性更好;而两种焊接方法拉伸试验结果基本相似,都从母材处断裂。分析结果得出结论,由激光电弧复合焊来焊接10 mm厚A36钢是较为适合的高效焊接方法。