In this paper, after a brief overview on principle, properties and applications of laser arc hybrid welding, a few topics from current research are given a closer look. These topics include basic research into the interactions between laser beam and arc as well as applied research into new hybrid welding processes and applications. As an example for the latter, laser GMA hybrid welding with good gap bridging in the thin sheet range using a single-mode fibre laser is presented. Moreover, results from an extended study into laser GMA hybrid welding of aluminium to steel are reported. It is concluded that - although interesting applications have already been implemented - there still remain lots of open questions and unexplored, challenging applications in stock for hybrid welding.

1.
Kienbaum Management Consultants
(Eds.):
Report on laser applications in Europe
.
Düsseldorf
(
2006
).
2.
Reutzel
,
E.W.
: Advantages and disadvantages of arc and laser welding. In:
Olsen
,
F.O.
 (Ed.):
Hybrid laser-arc welding
.
Oxford, Woodhead
(
2009
),
3
–
27
.
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
3.
Steen
,
W.M.
;
Eboo
,
M.
:
Arc augmented laser welding
.
Met. Constr
.
11
(
1979
)
7
,
332
–
333
, 335.
Google Scholar
 
4.
Neuenhahn
,
J. Ch.
:
Hybridschweißen als Kopplung von CO2-Hochleistungslasern mit Lichtbo-genschweißverfahren
.
Aachen, Shaker
(
1999
).
Google Scholar
 
5.
Kristensen
,
J.K.
: Shipbuilding applications of hybrid laser-arc welding. In:
Olsen
,
F.O.
 (Ed.):
Hybrid laser-arc welding
.
Oxford, Woodhead
(
2009
),
178
–
191
.
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
6.
Sepold
,
G.
;
Thomy
,
C.
;
Seefeld
,
T.
;
Schilf
,
M.
;
Vollertsen
,
F.
;
Hoffmann
,
R.
:
CO2-Laser GMA hybrid welding - Aspects of research and industrial application
.
Proc. 2nd International WLT-Conference on Lasers in Manufacturing
,
Munich
,
24-26 June
(
2003
),
149
–
156
.
Google Scholar
 
7.
weldaserach®: http://www.twi.co.uk/content/info_online.html, Jan. 19,
2010
.
8.
Olsen
,
F.O.
 (Ed):
Hybrid laser-arc welding
.
Oxford, Woodhead
(
2009
).
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
9.
DVS – Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren
(Hrsg.):
DVS-Merkblatt 3216 – Laserstrahl-Lichtbogen-Hybridschweißverfahren
.
Düsseldorf
,
DVS-Verlag
(
2005
).
10.
Decker
,
I.
;
Wendelstorf
,
J.
;
Wohlfahrt
,
H.
:
Laserstrahl-WIG-Schweißen von Aluminiumlegierun-gen
. DVS-Berichte 170,
Düsseldorf
,
DVS-Verlag
(
1995
),
96
–
99
.
Google Scholar
 
11.
Ishide
,
T.
;
Tsubota
,
S.
;
Watanabe
,
M.
:
Latest MIG, TIG arc-YAG laser hybrid welding systems for various welding products
.
Proc. 1st International Symposium on High Power laser Macroprocessing, SPIE
,
4831
(
2002
),
347
–
352
.
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
12.
Schnick
,
M.
;
Rose
,
S.
;
Füssel
,
U.
;
Mahrle
,
A.
;
Demuth
,
C.
;
Beyer
,
E.
:
Numerische und experimentel-le Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen einem Plasmalichtbogen und einem Laserstrahl geringer Leistung
. DVS-Berichte 258,
Düsseldorf
, DVS (
2009
),
16
–
21
.
13.
Thomy
,
C.
;
Möller
,
F.
;
Sepold
,
G.
;
Vollertsen
,
F.
:
Interaction between Laser Beam and Arc in Hybrid Welding Processes for Dissimilar Materials
.
Paris
,
IIW International Institute of Welding
(
2008
), IIW Doc. IV-961-08.
Google Scholar
 
14.
Petring
,
D.
;
Fuhrmenn
,
C.
;
Wolf
,
N.
;
Poprawe
,
R.
:
Investigations and applications of laser-arc hybrid welding from thin sheets up to heavy section components
.
Proc. 22nd International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO
), (
2003
),
1
–
10
.
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
15.
Dilthey
,
U.
;
Woeste
,
K.
;
Olschok
,
S.
:
LUPuS: Laser-Submerged-Arc hybrid welding – Experience gained from research
.
Paris
,
IIW International Institute of Welding
(
2007
), IIW Doc. IV-920-07.
Google Scholar
 
16.
Mahrle
,
A.
;
Beyer
,
E.
: Heat sources of hybrid laser-arc welding processes. In:
Olsen
,
F.O.
 (Ed):
Hybrid laser-arc welding
.
Oxford, Woodhead
(
2009
),
47
–
84
.
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
17.
Staufer
,
H.
:
Laser Hybrid welding and Laser-Brazing: state of the art in technology and practice by the examples of the Audi A8 and the VW-Phaeton
.
Proc. 3rd International WLT Conference on Lasers in Manufacturing
2005
.
Stuttgart
,
AT-Fachverlag
,
203
–
208
.
Google Scholar
 
18.
Olschok
,
S.
:
Laserstrahl-Lichtbogen-Hybridschweißen von Stahl im Dickblechbereich.
Dissertation
RWTH Aachen
(
2008
).
19.
Gook
,
S.
;
Gumenyuk
,
A.
;
Stelling
,
K.
;
Lammers
,
M.
;
Rethmeier
,
M.
:
Schweißen im Dickblechbe-reich mit einem 20-kW-Faserlaser
. DVS-Berichte 250,
Düsseldorf
,
DVS-Verlag
(
2008
),
264
–
270
.
Google Scholar
 
20.
Thomy
,
C.
;
Seefeld
,
T.
;
Vollertsen
,
F.
:
Grundlagen und Einsatzpotentiale des Laser-MSG-Hybridschweißens anhand von Beispielen für die in-dustrielle Fertigung
.
Proc. Innovationsforum “Hybrid-technologien – Fügetechnik für die Fertigung der Zu-kunft
”,
Nov. 23 - 24, 2004
,
Halle
(
2004
),
26
–
34
.
Google Scholar
 
21.
Sumpf
,
A.
;
Möller
,
T.
;
Klahr
,
H.
;
Jäkel
,
S.
;
Jasnau
,
U.
:
Laserstrahl-MSG-Hybridschweißen in Zwangsposition mit einem mobilen Geräteträger
. DVS-Berichte 250,
Düsseldorf
,
DVS-Verlag
(
2008
),
264
–
270
.
Google Scholar
 
22.
Grünenwald
,
S.
;
Seefeld
,
T.
;
Vollertsen
,
F.
:
Technical aspects of welding pipe steels with high power fiber laser
.
Paris
,
IIW International Institute of Welding
(
2009
), IIW Doc. XI-923-09.
Google Scholar
 
23.
Yapp
,
D.
;
Kong
,
C.-J.
:
Hybrid Laser-Arc Pipeline Welding
.
Paris
,
IIW International Institute of Welding
(
2006
), IIW Doc. XII-1887-06.
Google Scholar
 
24.
Vietz
,
E.
;
Kohn
,
H.
;
Thomy
,
C.
;
Vollertsen
,
F.
:
Das VPL-Faserlaser System – Eine Innovation in der Verbindungstechnik im Pipelinebau
. DVS-Berichte 244,
Düsseldorf
,
DVS-Verlag
(
2005
),
116
–
123
.
Google Scholar
 
25.
Thomy
,
C.
;
Schilf
,
M.
;
Seefeld
,
T.
;
Vollertsen
,
F.
;
Sepold
,
G.
;
Hoffmann
,
R.
:
CO2-Laser-MSG-Hybridschweißen in der Rohrfertigung
. DVS-Berichte 225,
Düsseldorf
,
DVS-Verlag
,
167
–
173
.
26.
Kling
,
R.
;
Otte
,
F.
;
Stahlhut
,
Ch.
;
Hermsdorf
,
J.
:
Minimale Laserleistung mit Lasern angepasster Strahleigenschaften für das Laser/MSG-Hybridschweißen in Fertigungssystemen für die Fahr-zeugfertigung
. DVS-Berichte 244,
DVS-Verlag
,
Düsseldorf
(
2007
),
409
–
418
.
Google Scholar
 
27.
Diebold
,
T. P.
;
Albright
,
C. E.
:
Laser GTA welding of aluminium alloy 5052
.
Welding Journal
(
1984
)
6
,
18
–
24
.
Google Scholar
 
28.
Thomy
,
C.
: Hybrid laser-arc welding of aluminium. In:
Olsen
,
F.O.
 (Ed):
Hybrid laser-arc welding
.
Oxford, Woodhead
(
2009
),
216
–
269
.
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
29.
Möller
,
F.
;
Thomy
,
C.
;
Vollertsen
,
F.
:
Development of a plasma-laser brazing process for fluxless joining of aluminium to steel
. In:
Ostendorf
,
A.
et al (Eds.):
Proc. 5th International WLT-Conference on Lasers in Manufacturing LIM
,
Jun. 15 - 18, 2009
,
Munich, Germany
(
2009
),
83
–
88
.
Google Scholar
 
30.
Thomy
,
C.
;
Möller
,
F.
;
Sepold
,
G.
;
Vollertsen
,
F.
:
Interaction between laser beam and arc in hybrid welding processes for dissimilar materials
. In:
Welding in the World
53
(
2009
)
1/2
,
58
–
66
.
https://doi.org/10.1007/BF03266692
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
31.
Bruckner
,
J.
;
Himmelbauer
,
K.
:
Cold Metal Transfer – Ein neuer Prozess in der Fügetechnik
. DVS-Berichte 237,
DVS-Verlag
,
Düsseldorf
(
2005
),
32
–
37
.
Google Scholar
 
32.
Goecke
,
S.-F.
:
Energiereduziertes Lichtbo-gen-Fügeverfahren für wärmeempfindliche Werkstoffe
. DVS-Berichte 237,
DVS-Verlag
,
Düsseldorf
(
2005
),
44
–
48
.
Google Scholar
 
33.
Vollertsen
,
F.
;
Thomy
,
C.
:
Welding with fibre lasers from 200 to 17000 W
. In:
Proc. ICALEO 2005, 24th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics
,
Oct. 31 – Nov. 3, 2005
,
Miami, FL, USA
(
2005
),
254
–
263
.
Google Scholar
 
34.
Thomy
,
C.
;
Seefeld
,
T.
;
Vollertsen
,
F.
:
Fibre Laser GMA Hybrid Welding of Thin Sheet Material
. In:
Vollertsen
,
F.
et al (Eds.):
Proc. 4th International WLT-Conference on Lasers in Manufacturing LIM 2007
,
Jun. 18-22, 2007
,
Munich, Germany
(
2007
),
85
–
90
.
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
35.
Thomy
,
C.
;
Seefeld
,
T.
;
Vollertsen
,
F.
:
Fiber Laser GMA Hybrid Welding of Thin Sheet Material
. In:
Proc. ICALEO 2007, 26th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics
,
Oct. 29 - Nov. 1, 2007
,
Orlando, FL, USA
(
2007
),
896
–
902
.
Google Scholar
 
36.
Sauthoff
,
G.
:
Intermetallics
.
VCH Verlagsge-sellschaft
,
Weinheim
(
1995
)
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
37.
Radscheit
,
C.
:
Laserstrahlfügen von Aluminium mit Stahl
.
BIAS Verlag
,
Bremen
(
1997
).
Google Scholar
 
38.
Achar
,
D.R.G.
;
Ruge
,
J.
;
Sundaresan
,
S.
:
Verbinden von Aluminium mit Stahl, besonders durch Schweißen
.
Aluminium
,
56
(
1980
)
2
,
147
–
293
.
Google Scholar
 
39.
Thomy
,
C.
;
Vollertsen
,
F.
:
Effect of process parameters on joint properties in laser MIG hybrid welding of aluminium to steel
. In:
Ostendorf
,
A.
et al (Eds.):
Proc. 5th International WLT-Conference on Lasers in Manufacturing LIM 2009
,
Jun. 15 - 18, 2009
,
Munich, Germany
(
2009
),
59
–
64
.
Google Scholar
Crossref
Search ADS
 
40.
Thomy
,
C.
;
Vollertsen
F.
:
Laser-MIG hybrid welding of aluminium to steel - Effect of process parameters on joint properties
.
Paris
,
IIW International Institute of Welding
(
2009
), IIW Doc. XII-1958-09.
Google Scholar
 
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