這是以聚焦的激光束作為能源轟擊焊件所產生的熱量進行焊接的方法。激光是目前世界上最亮的光，二氧化碳激光的亮度比太陽光亮8個數量級，而高功率釹玻璃激光則比太陽光亮16個數量級。激光的方向性很好，它能傳播到很遠的距離，且擴散面積小，接近于理想的平行光。同時，激光為單色光，它的發光光譜寬度很狹窄，比氪燈的光譜寬度窄幾個數量級，聚焦后在焦點上的功率密度比普通的焊接熱源高幾個數量級。基于有上述特點，激光成為一種十分理想的焊接和功割的熱源。
一、不銹鋼激(ji)光焊的(de)優點
它與一般焊接方法相(xiang)比，其優(you)點在于(yu)：
1. 聚(ju)焦(jiao)后的激光具有很高的功率密度，焊接以深(shen)熔方式進行(xing)。
2. 激光(guang)的加熱范圍小（＜1mm），熱量(liang)集(ji)中，焊接速度快，使焊接殘余應力和焊后(hou)變(bian)形量(liang)減小。
3. 激光能反射、透(tou)射，在空(kong)間傳(chuan)播相當距離(li)后能量衰減很小，可(ke)進行遠距離(li)或(huo)一些難以接近部位的焊接；
4. 與(yu)電(dian)子束焊接(jie)相比，它(ta)不需要真空室，也不會(hui)產生X射線，但(dan)可焊接(jie)厚度不如電(dian)子束焊的(de)厚，且大功(gong)率(lv)激光發生器的(de)結構比電(dian)子束更(geng)為復雜，一次性投資更(geng)高。
二、不(bu)銹鋼激光(guang)焊的焊接(jie)特點
1. 奧氏(shi)體不銹鋼的激光焊焊接性能一般較好。奧氏體型不銹鋼為了提高力學性能，加入了硫和硒等元素，焊后凝固裂紋的傾向會有所增加。
2. 奧氏(shi)體(ti)型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的熱導率只有碳鋼(gang)(gang)的1/3，對激光(guang)的吸收率比碳鋼(gang)(gang)略高，所以同樣條件下奧氏(shi)體(ti)型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)激光(guang)焊熔池比碳鋼(gang)(gang)稍微低一點（5％～10％）。
3. 激光焊接奧氏(shi)體型(xing)不銹(xiu)鋼的(de)熱變(bian)形和殘余(yu)應力也相對較小，采用(yong)其他常規(gui)焊接方法時奧氏(shi)體型(xing)不銹(xiu)鋼會(hui)產生比碳(tan)鋼大50％的(de)熱膨脹量(liang)。
4. Cr/Ni當量大于1.6時，奧氏體型不銹鋼較適合激光焊；當量Cr/Ni小于1.6時，產生熱裂紋傾向就會提高。
三、激光焊(han)接(jie)設備
激(ji)光(guang)焊接設備主要由激(ji)光(guang)器、光(guang)學偏轉(zhuan)焦系統、光(guang)束檢測(ce)器、控制(zhi)系統和工作(zuo)臺(tai)組成(cheng)，國產激(ji)光(guang)設備型號(hao)見表3-48。按工作(zuo)物質狀態(tai)，激(ji)光(guang)器分(fen)(fen)固體激(ji)光(guang)器和氣體激(ji)光(guang)器；按其能(neng)量輸出方式可分(fen)(fen)脈沖激(ji)光(guang)器和連續激(ji)光(guang)器。
幾種(zhong)焊(han)接激光器性能參數見表(biao)3-49。
1. 固體激(ji)光(guang)器產生激(ji)光(guang)的(de)工作物質有紅寶石(shi)(shi)、釹玻璃釔(yi)鋁石(shi)(shi)榴石(shi)(shi)，主要(yao)以脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)方式工作，輸出功率小，通常用于定位焊(han)(han)，隨著輸出功率增大，也可以進行(xing)焊(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形式如圖3-49所示(shi)。脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)激(ji)光(guang)焊(han)(han)主要(yao)焊(han)(han)接(jie)(jie)參數(shu)(shu)有脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)能(neng)量和(he)寬度(du)(du)以及功率密度(du)(du)等(deng)。表3-50為用脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)激(ji)光(guang)焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)(jie)301不銹鋼鋼焊(han)(han)絲(si)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)參數(shu)(shu)及接(jie)(jie)頭(tou)性(xing)能(neng)。
2. 氣體激光器氣體激光器大多為二氧化碳激光器，有3種結構形式：封閉式或半封閉式二氧化碳激光器、橫流式二氧化碳激光器和快速軸流式二氧化碳激光器。二氧(yang)化碳(tan)激光器的輸出功率大，最高達6kW，能焊成連續焊縫。
二(er)氧化碳激光焊所用的對接形式如圖3-50所示，通常采用對接接頭形式。圖3-51所示為焊接接頭的裝配要求，裝配時必須施加一個裝配壓力F，使待焊件之間的間隙越小越好。
激(ji)光(guang)(guang)焊的熔(rong)深(shen)(shen)與(yu)激(ji)光(guang)(guang)功(gong)率、焊接速(su)度、光(guang)(guang)斑直徑、離焦量、氣(qi)體保護(hu)等均(jun)有關。其中氣(qi)體保護(hu)用氦能使(shi)熔(rong)深(shen)(shen)加深(shen)(shen)，如果在氦里加入少量氬或(huo)氧，能進(jin)一步提(ti)高(gao)熔(rong)深(shen)(shen)。
用激光焊焊接奧氏體型不銹鋼板，從薄板到中厚度板（0.1～12mm），均可達到性能良好且焊接接頭外觀和成形美觀的效果。表3-51為二氧化碳激光焊焊接不銹鋼的焊接參數。
中科院沈陽自動化所、中科院自動化所、蘇州長光華芯光電技術有限公司和江蘇（揚州）數控機床研究院經過多年努力，研制成“全自動激光拼焊生產線”，采用國產4kW光纖耦合激光器。用激光拼焊鋼板材厚度為0.5～3.0mm，最大焊接速度高達9m/min，最大焊接效率5件/min，可多組同時拼焊數≥3，能滿足250～2200mm焊縫長度焊接要求。目前已為汽車制造業用戶中實際加工20萬件以上產品。這條研制成的全自動激光拼焊生產線，不僅替代了國外進口生產線用于車用激光拼焊板材批量生產，同時還填補了我國全自動激光拼焊生產線的空白。該設備生產單位為江蘇揚州巧智鑫自動化設備有限公司。
四(si)、激(ji)光焊接技(ji)術發展方向
1. 激光填(tian)絲焊接(jie)
激(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)接(jie)一般情況下不(bu)需要(yao)添(tian)加填(tian)充焊(han)(han)(han)絲，激(ji)光(guang)(guang)束(shu)照射在被焊(han)(han)(han)工件的(de)(de)(de)接(jie)縫(feng)處，靠被焊(han)(han)(han)工件材(cai)料自身的(de)(de)(de)熔化形成(cheng)接(jie)頭(tou)。由于激(ji)光(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)束(shu)尺寸很小(xiao)，對被焊(han)(han)(han)材(cai)料的(de)(de)(de)坡口加工和(he)裝(zhuang)配(pei)間(jian)隙要(yao)求很高(gao)，一旦達不(bu)到要(yao)求，往(wang)往(wang)會(hui)發生焊(han)(han)(han)偏或泄(xie)漏(lou)，很難保證焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)質量。如果在激(ji)光(guang)(guang)對工件進行加熱的(de)(de)(de)同時，采用從激(ji)光(guang)(guang)束(shu)前方或后方添(tian)加填(tian)充焊(han)(han)(han)絲的(de)(de)(de)方式，補充液(ye)態(tai)金屬(shu)(shu)，解(jie)決由于間(jian)隙過(guo)大(da)或激(ji)光(guang)(guang)作用下液(ye)態(tai)金屬(shu)(shu)汽化流失而(er)造成(cheng)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)區(qu)液(ye)態(tai)連接(jie)金屬(shu)(shu)過(guo)少的(de)(de)(de)問(wen)題，避免焊(han)(han)(han)縫(feng)出現咬(yao)邊、凹陷等缺陷。
激光填絲焊(han)接(jie)的優點(dian)：
a. 激(ji)光填絲(si)焊可以在很大程度上降低工件的(de)加工和裝配精度，改善焊接結構和被焊材料(liao)的(de)適應性，提高焊縫(feng)成(cheng)形和表(biao)面質量。
b. 激光填絲焊(han)(han)(han)可以通過設計焊(han)(han)(han)絲成分來控(kong)制(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)冶金(jin)(jin)和(he)焊(han)(han)(han)縫成分，改善焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)的(de)組織，抑制(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)裂紋的(de)形(xing)成，提(ti)高焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)性能。特別對含(han)有脆性材料的(de)異種金(jin)(jin)屬(shu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)極(ji)為有利(li)。
c. 采用多層激光(guang)填絲焊的(de)(de)方(fang)式還可以有較小功率的(de)(de)激光(guang)器實現大(da)厚度(du)板的(de)(de)焊接，顯著提高了激光(guang)對(dui)厚板焊接的(de)(de)適應能(neng)力。
2. 激光電弧(hu)復(fu)合焊接
激光(guang)(guang)電弧(hu)復合(he)焊接有(you)時也稱電弧(hu)輔(fu)助激光(guang)(guang)焊接技術，其主要目的(de)(de)是有(you)效利(li)用激光(guang)(guang)和(he)電弧(hu)熱(re)源，充分發揮(hui)兩(liang)種熱(re)源各自優勢，取(qu)長補短(duan)，以(yi)較(jiao)小的(de)(de)激光(guang)(guang)功(gong)率獲得較(jiao)大的(de)(de)熔深，穩定焊接過程(cheng)，提高焊接效率，降低激光(guang)(guang)焊接的(de)(de)裝配精(jing)度和(he)應用成本。
3. 雙束激光焊接
雙束(shu)(shu)激光(guang)(guang)焊(han)接(jie)(jie)是(shi)將同一種(zhong)激光(guang)(guang)采用光(guang)(guang)學方(fang)法分離成兩束(shu)(shu)單獨的(de)光(guang)(guang)，或用兩束(shu)(shu)不同類型的(de)激光(guang)(guang)組(zu)合起(qi)來進(jin)(jin)行(xing)焊(han)接(jie)(jie)的(de)方(fang)法。通(tong)過改變(bian)兩束(shu)(shu)光(guang)(guang)的(de)能量(liang)、光(guang)(guang)束(shu)(shu)間距、甚至是(shi)兩束(shu)(shu)光(guang)(guang)的(de)能量(liang)分布(bu)模式，對(dui)焊(han)接(jie)(jie)溫度場進(jin)(jin)行(xing)方(fang)便、靈活的(de)調節(jie)，改變(bian)小孔(kong)的(de)存在模式與(yu)熔(rong)池中液態金屬流(liu)動方(fang)式，為焊(han)接(jie)(jie)工藝提供更廣的(de)選擇空間。它不僅(jin)擁有焊(han)接(jie)(jie)熔(rong)深大、速度快、精度高的(de)優點，而且對(dui)常規激光(guang)(guang)焊(han)接(jie)(jie)難以焊(han)接(jie)(jie)的(de)材(cai)料與(yu)接(jie)(jie)頭也有很(hen)大的(de)適應性。
