激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)是(shi)(shi)以聚(ju)焦的(de)(de)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束作為(wei)能源(yuan)轟擊(ji)焊(han)件所(suo)產(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)量(liang)進行焊(han)接(jie)的(de)(de)方法，在20世紀60年代才用(yong)于(yu)實踐。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是(shi)(shi)目前世界上最(zui)亮的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。二氧化碳激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)亮度比(bi)太陽(yang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮8個(ge)數(shu)(shu)量(liang)級，而高功率釹玻璃(li)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)則比(bi)太陽(yang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)亮16個(ge)數(shu)(shu)量(liang)級。激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)方向性很(hen)好，它能傳(chuan)播到很(hen)遠的(de)(de)距離，且擴散(san)面積(ji)小，接(jie)近于(yu)理(li)想的(de)(de)平行光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。同時，激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)為(wei)單色光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，它的(de)(de)發(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜寬度很(hen)狹窄，比(bi)氪燈的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜窄幾個(ge)數(shu)(shu)量(liang)級，聚(ju)焦后在焦點上的(de)(de)功率密度比(bi)普通的(de)(de)焊(han)接(jie)熱(re)(re)源(yuan)也大幾個(ge)數(shu)(shu)量(liang)級。基(ji)于(yu)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)有上述特點，它已經(jing)成為(wei)一(yi)種十分理(li)想的(de)(de)焊(han)接(jie)和切割的(de)(de)熱(re)(re)源(yuan)。
1. 激(ji)光焊特點
與一般的(de)焊(han)接(jie)方法(fa)相(xiang)比(bi)，激光焊(han)有以下一些特點。
①. 聚焦后的(de)激光具(ju)有很高的(de)功率密(mi)度，焊接以深熔方式進行。
②. 激光的加熱范圍(wei)小（＜1mm),熱量集中，焊接速度提(ti)高，使焊接殘余應(ying)力和(he)焊后擦(ca)浴變(bian)形減小。
③. 激光能(neng)反射(she)(she)、透射(she)(she)，在空間傳(chuan)播相當距(ju)離后能(neng)量(liang)衰減(jian)很小，可以進行遠距(ju)離或一(yi)些(xie)難以接近部位的焊接。
④. 與電子(zi)(zi)束焊接相比(bi)，激光焊不(bu)需要真空室，也不(bu)會產生X射線，但可以(yi)焊接厚度(du)比(bi)電子(zi)(zi)束焊小，且(qie)大功(gong)率激光發射器(qi)的結構比(bi)電子(zi)(zi)束更為復雜，一(yi)次性(xing)投資更高。
2. 激光(guang)焊的焊接藝
①. 接頭(tou)形式
圖3-7所示為固體激(ji)光(guang)點焊(han)典型焊(han)接(jie)接(jie)頭形式(shi)，二氧化碳激(ji)光(guang)焊(han)焊(han)接(jie)接(jie)頭形式(shi)見(jian)圖3-8.通常采用對接(jie)接(jie)頭形式(shi)。裝配時必須施加一個裝配壓(ya)力，使得焊(han)件之間(jian)的間(jian)隙越小(xiao)越好。
②. 激光(guang)焊(han)的焊(han)接(jie)參(can)數
激光(guang)(guang)焊的(de)焊接(jie)參數與激光(guang)(guang)功率(lv)、氣體保護、離焦量(liang)、光(guang)(guang)斑直徑。焊接(jie)速度、脈(mo)(mo)沖寬度、脈(mo)(mo)沖頻率(lv)等均有(you)關(guan)。其中氣體保護用氨(an)能使熔(rong)深加深，如果在氦氣里加少量(liang)氬氣或氧氣更能進(jin)一步提高熔(rong)深。
保(bao)護(hu)氣體的作(zuo)用：a. 保護焊接接頭不被空氣污染。保護氣體一般都用惰性氣體，或為提高熔深在惰性氣體中加入少量氧氣。b. 保護聚焦透鏡。因為在焊接過程中會產生金屬蒸氣，以及液體金屬的濺射。這樣產生的金屬蒸氣以及濺射的液體金屬會污染聚焦透鏡，但焊接區里以一定速度流向工件的保護氣體會將蒸氣以及濺射物帶向焊件，從而防止污染聚焦透鏡。c.驅散等離子的屏障。金屬蒸氣吸收激光束電離成等離子體云，金屬蒸氣周圍的保護氣體也會受熱電離。如果把保護氣體吹向焊接區，等離子云就會被抑制。
離焦量：按照幾何光學理論，當正負離焦量相等時，所對應平面上功率密度近似相同，但實際上所獲得的熔池形狀不同。負離焦時，可獲得更大的熔深，這與熔池的形成過程有關。當負離焦時，材料內部功率密度比表面還高。易形成更強的熔化、汽化，使光能向材料更深處傳遞。所以在實際應用中，當要求熔深較大時，采用負離焦；焊接薄材料時，宜用正離焦。
光(guang)斑直徑：光束斑點大小是激光焊的重要變量之一，因為它決定功率密度。
焊接速度：在焊接薄材料時，使用正離焦。在激光功率、脈沖頻率、脈沖寬度不變的情況下，焊接速度減小，焊縫的寬度也變窄，同時焊縫也變得均勻，沒有明顯的魚鱗狀。
脈沖寬度：焊接薄板時，使用正離焦。在激光功率、脈沖頻率、焊接速度不變的情況下脈沖寬度增大時，焊縫寬度隨時減小。焊縫比較均勻，沒有明顯的凹凸。因為熱影響區與脈寬有關，脈寬越寬，熱影響區越大，由此可見，增大脈沖寬度雖有利于獲得較窄的焊縫，但同時卻增大了熱影響區，因此在實際焊接中要根據實際需要選擇合理的脈沖寬度。
脈沖頻率(lv)：在焊接薄件時，使用正離焦。在激光功率、脈沖頻率、焊接速度不變的情況下，脈沖頻率減小時，焊縫金屬更均勻，魚鱗結構變得細化。
采(cai)用功率(lv)為(wei)500W、最大功率(lv)密度(du)(du)為(wei)5.7x105W/c㎡的YAG激(ji)光可(ke)實(shi)現厚(hou)度(du)(du)為(wei)1mm的18-8奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)的激(ji)光焊(han)接(jie)。單面焊(han)接(jie)時深度(du)(du)可(ke)達到(dao)0.5mm左右(you)，因此(ci)采(cai)用雙面焊(han)可(ke)保證不銹(xiu)鋼(gang)能(neng)焊(han)透。焊(han)接(jie)速(su)度(du)(du)、脈(mo)(mo)沖(chong)寬(kuan)度(du)(du)以及脈(mo)(mo)沖(chong)頻率(lv)是(shi)影響焊(han)縫形貌的主要(yao)因素。三者最佳組合是(shi)焊(han)接(jie)速(su)度(du)(du)不高于2mm/s,脈(mo)(mo)沖(chong)寬(kuan)度(du)(du)為(wei)0.3ms,脈(mo)(mo)沖(chong)頻率(lv)為(wei)9Hz。
激光焊的(de)焊接參數：用激光焊焊接奧氏體不銹鋼(gang)時，從薄板到中厚度（0.1~12mm),均可達到性能良好，且焊接接頭外觀成形美觀的目的。表3-29 給出了用脈沖激光焊焊接301不銹鋼絲與絲的焊接參數及接頭性能，表3-30為二氧化碳激光焊焊接不(bu)銹鋼的焊接參數。
表3-29 用脈(mo)沖激光焊焊接(jie)301不銹鋼絲與絲的(de)焊接(jie)參數及接(jie)斗(dou)性能
注：302不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相(xiang)當(dang)(dang)于(yu)(yu)我國(guo)1Cr18Ni9鋼(gang)(gang)；321不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相(xiang)當(dang)(dang)于(yu)(yu)我國(guo)0Cr18Ni10Ti鋼(gang)(gang)；17-7PH不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相(xiang)當(dang)(dang)于(yu)(yu)我國(guo)0Cr17Ni7A1鋼(gang)(gang)。
