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(tan)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(xiu)鋼(gang)激光焊的優點(dian)
它與一般(ban)焊(han)接方法(fa)相(xiang)比(bi)，其優(you)點在于：
1. 聚焦后的(de)激光具(ju)有很高的(de)功(gong)率密度，焊接以深熔方式(shi)進行(xing)。
2. 激光的加(jia)熱范圍小（＜1mm），熱量集中，焊(han)接速度快，使焊(han)接殘(can)余(yu)應力(li)和焊(han)后變形量減小。
3. 激光能反射(she)、透射(she)，在(zai)空間傳播相當距(ju)離后能量衰減(jian)很小(xiao)，可進行遠距(ju)離或(huo)一些難以接近部位的焊接；
4. 與電子束(shu)(shu)焊接相比，它不(bu)需要真空室，也不(bu)會(hui)產生X射線，但可焊接厚度不(bu)如電子束(shu)(shu)焊的(de)厚，且大(da)功(gong)率激光發生器(qi)的(de)結構比電子束(shu)(shu)更為復(fu)雜，一次性投(tou)資更高。
二、不銹(xiu)鋼激(ji)光焊的焊接特(te)點
1. 奧氏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(ao)氏(shi)體型不銹鋼(gang)的熱導率(lv)只(zhi)有碳鋼(gang)的1/3，對(dui)激光(guang)(guang)的吸收率(lv)比(bi)碳鋼(gang)略高(gao)，所以同樣條件(jian)下奧(ao)氏(shi)體型不銹鋼(gang)激光(guang)(guang)焊熔池比(bi)碳鋼(gang)稍微(wei)低一點(dian)（5％～10％）。
3. 激光焊接(jie)奧氏(shi)體型不銹鋼(gang)的(de)(de)熱變形和殘(can)余(yu)應力也相對(dui)較小，采用其他常規焊接(jie)方法時奧氏(shi)體型不銹鋼(gang)會產生比碳鋼(gang)大50％的(de)(de)熱膨脹量。
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(ji)光焊接設備(bei)
激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)接設備主要由(you)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學偏轉焦系(xi)統、光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束檢測器、控制系(xi)統和(he)工(gong)(gong)作臺(tai)組成，國產激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)設備型號見表(biao)3-48。按工(gong)(gong)作物質(zhi)狀態，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器分固(gu)體激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器和(he)氣(qi)體激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器；按其能(neng)量輸出方式可分脈(mo)沖激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器和(he)連續激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器。
幾種焊接激光器(qi)性能參數見表3-49。
1. 固(gu)體激光器產生(sheng)激光的工(gong)(gong)作物質有紅寶石、釹玻璃釔(yi)鋁石榴石，主(zhu)要(yao)以(yi)脈(mo)沖方式工(gong)(gong)作，輸(shu)(shu)出功率(lv)小，通常用于定位焊，隨著輸(shu)(shu)出功率(lv)增大，也(ye)可以(yi)進(jin)行焊接(jie)。焊接(jie)接(jie)頭(tou)形式如(ru)圖3-49所示(shi)。脈(mo)沖激光焊主(zhu)要(yao)焊接(jie)參數有脈(mo)沖能(neng)量和寬度以(yi)及功率(lv)密(mi)度等。表3-50為(wei)用脈(mo)沖激光焊焊接(jie)301不銹鋼鋼焊絲的焊接(jie)參數及接(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(er)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)化碳激光器的輸出功率大，最高達6kW，能焊成連續焊縫。
二氧(yang)化碳(tan)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。
激光(guang)(guang)焊的熔(rong)深(shen)與(yu)激光(guang)(guang)功率、焊接速(su)度、光(guang)(guang)斑(ban)直(zhi)徑、離(li)焦(jiao)量、氣體(ti)(ti)保護等(deng)均有關。其中(zhong)氣體(ti)(ti)保護用氦能使熔(rong)深(shen)加深(shen)，如(ru)果在氦里加入(ru)少量氬或(huo)氧，能進一步提(ti)高熔(rong)深(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(hua)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、激光焊接技(ji)術發展方向
1. 激光填絲(si)焊接
激(ji)光焊(han)(han)(han)接(jie)一般情(qing)況下不(bu)(bu)需要添加填充(chong)焊(han)(han)(han)絲(si)，激(ji)光束(shu)照射在被焊(han)(han)(han)工(gong)件的接(jie)縫處(chu)，靠被焊(han)(han)(han)工(gong)件材料自身的熔化(hua)形成接(jie)頭。由于(yu)激(ji)光束(shu)的光束(shu)尺寸很(hen)小，對(dui)被焊(han)(han)(han)材料的坡(po)口加工(gong)和裝配間(jian)隙要求很(hen)高，一旦達(da)不(bu)(bu)到要求，往(wang)(wang)往(wang)(wang)會發(fa)生焊(han)(han)(han)偏或泄漏，很(hen)難保證焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭質量。如果在激(ji)光對(dui)工(gong)件進行加熱的同時，采(cai)用從激(ji)光束(shu)前方或后方添加填充(chong)焊(han)(han)(han)絲(si)的方式，補充(chong)液態金屬(shu)，解決(jue)由于(yu)間(jian)隙過(guo)大(da)或激(ji)光作(zuo)用下液態金屬(shu)汽化(hua)流(liu)失(shi)而造(zao)成的焊(han)(han)(han)縫區(qu)液態連接(jie)金屬(shu)過(guo)少的問題，避免焊(han)(han)(han)縫出現咬邊(bian)、凹陷等(deng)缺陷。
激光(guang)填絲焊接的(de)優點：
a. 激(ji)光(guang)填絲(si)焊可以在很(hen)大(da)程度(du)上降低工件的(de)加(jia)工和裝配精度(du)，改(gai)善焊接結構和被焊材料的(de)適應(ying)性，提高焊縫(feng)成形和表面質量。
b. 激光(guang)填(tian)絲(si)焊可以通過設(she)計(ji)焊絲(si)成分(fen)(fen)來控制(zhi)焊接(jie)冶(ye)金(jin)(jin)和焊縫(feng)成分(fen)(fen)，改善焊縫(feng)金(jin)(jin)屬的(de)(de)組織，抑制(zhi)焊接(jie)裂紋的(de)(de)形成，提高焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)性能。特(te)別對含有脆(cui)性材料的(de)(de)異種(zhong)金(jin)(jin)屬焊接(jie)極為(wei)有利。
c. 采用多層激(ji)(ji)光(guang)填(tian)絲焊的(de)方式還(huan)可以有較小(xiao)功率的(de)激(ji)(ji)光(guang)器實現大厚度(du)板(ban)的(de)焊接，顯(xian)著提高了激(ji)(ji)光(guang)對厚板(ban)焊接的(de)適(shi)應能(neng)力。
2. 激(ji)光電弧(hu)復合焊接
激(ji)光電弧復合焊(han)接(jie)有時也稱電弧輔助激(ji)光焊(han)接(jie)技(ji)術(shu)，其主要目(mu)的(de)是有效(xiao)利用(yong)激(ji)光和(he)電弧熱源(yuan)，充分(fen)發揮兩(liang)種(zhong)熱源(yuan)各自優(you)勢，取長(chang)補短，以較(jiao)小的(de)激(ji)光功率(lv)獲得較(jiao)大的(de)熔深(shen)，穩(wen)定(ding)焊(han)接(jie)過程，提高焊(han)接(jie)效(xiao)率(lv)，降低激(ji)光焊(han)接(jie)的(de)裝配精度(du)和(he)應用(yong)成(cheng)本。
3. 雙束激光焊(han)接
雙束(shu)激(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)是(shi)將同(tong)(tong)一(yi)種激(ji)(ji)光(guang)采用光(guang)學(xue)方(fang)法分(fen)離成(cheng)兩(liang)束(shu)單獨的(de)(de)光(guang)，或用兩(liang)束(shu)不(bu)同(tong)(tong)類型(xing)的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)組合起來進(jin)行(xing)焊接(jie)的(de)(de)方(fang)法。通過改(gai)變(bian)兩(liang)束(shu)光(guang)的(de)(de)能(neng)量、光(guang)束(shu)間距、甚至是(shi)兩(liang)束(shu)光(guang)的(de)(de)能(neng)量分(fen)布模式，對(dui)焊接(jie)溫度(du)(du)場進(jin)行(xing)方(fang)便、靈活的(de)(de)調節(jie)，改(gai)變(bian)小孔的(de)(de)存(cun)在模式與(yu)熔池(chi)中液(ye)態(tai)金屬流動方(fang)式，為焊接(jie)工藝提供更廣的(de)(de)選擇空間。它不(bu)僅擁有焊接(jie)熔深大、速度(du)(du)快、精度(du)(du)高的(de)(de)優點，而且(qie)對(dui)常規激(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)難(nan)以(yi)焊接(jie)的(de)(de)材料與(yu)接(jie)頭也(ye)有很大的(de)(de)適應性(xing)。
