激光(guang)(guang)焊(han)是以(yi)聚(ju)焦(jiao)的(de)(de)(de)激光(guang)(guang)束作為(wei)(wei)能源轟(hong)擊(ji)焊(han)件(jian)所產生的(de)(de)(de)熱量進行(xing)焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)方(fang)法，在20世(shi)紀60年代才用于(yu)(yu)實踐。激光(guang)(guang)是目前世(shi)界上(shang)最(zui)亮的(de)(de)(de)光(guang)(guang)。二氧化碳激光(guang)(guang)的(de)(de)(de)亮度比太陽(yang)光(guang)(guang)亮8個(ge)數量級(ji)，而高功率釹玻(bo)璃激光(guang)(guang)則比太陽(yang)光(guang)(guang)亮16個(ge)數量級(ji)。激光(guang)(guang)的(de)(de)(de)方(fang)向性很(hen)好，它能傳(chuan)播(bo)到很(hen)遠的(de)(de)(de)距離，且擴散面積小，接(jie)(jie)近于(yu)(yu)理想(xiang)的(de)(de)(de)平行(xing)光(guang)(guang)。同時(shi)，激光(guang)(guang)為(wei)(wei)單色(se)光(guang)(guang)，它的(de)(de)(de)發光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜(pu)寬度很(hen)狹窄(zhai)，比氪(ke)燈的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)窄(zhai)幾個(ge)數量級(ji)，聚(ju)焦(jiao)后在焦(jiao)點(dian)上(shang)的(de)(de)(de)功率密度比普通的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)熱源也大幾個(ge)數量級(ji)。基(ji)于(yu)(yu)激光(guang)(guang)有(you)上(shang)述特點(dian)，它已經成(cheng)為(wei)(wei)一(yi)種十分(fen)理想(xiang)的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)和切割的(de)(de)(de)熱源。
1. 激光焊特點
與(yu)一般的焊接(jie)方法相比，激光焊有以下(xia)一些特點。
①. 聚焦后(hou)的激光(guang)具有很高的功率密度，焊接以(yi)深熔方式進行。
②. 激光(guang)的加(jia)熱范圍(wei)小（＜1mm),熱量(liang)集中，焊接(jie)速度提高，使焊接(jie)殘余應力和焊后擦浴(yu)變形減小。
③. 激光能反射、透射，在空(kong)間傳(chuan)播(bo)相當距(ju)離后(hou)能量衰減很小，可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)遠距(ju)離或一些難(nan)以(yi)接近部位的焊接。
④. 與電(dian)子束(shu)焊接相比(bi)，激(ji)(ji)光焊不(bu)需(xu)要真空室，也不(bu)會產生X射線，但可以焊接厚度比(bi)電(dian)子束(shu)焊小，且大(da)功率(lv)激(ji)(ji)光發射器的結構比(bi)電(dian)子束(shu)更為(wei)復雜，一次性投資更高。
2. 激光(guang)焊的焊接(jie)藝
①. 接頭形式
圖(tu)3-7所示為固體激(ji)(ji)光點焊典型焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)形式(shi)，二氧化碳激(ji)(ji)光焊焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)形式(shi)見圖(tu)3-8.通常采(cai)用對接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)形式(shi)。裝(zhuang)配(pei)時(shi)必(bi)須施加一個裝(zhuang)配(pei)壓力，使得(de)焊件之間的間隙(xi)越小越好(hao)。
②. 激光焊的(de)焊接參(can)數(shu)
激(ji)光焊的焊接參數與(yu)激(ji)光功率(lv)、氣體保(bao)護(hu)、離(li)焦量、光斑直徑。焊接速度(du)、脈沖寬度(du)、脈沖頻率(lv)等均有關。其中氣體保(bao)護(hu)用氨能(neng)使熔(rong)深加(jia)深，如果(guo)在(zai)氦氣里加(jia)少量氬氣或氧(yang)氣更(geng)能(neng)進一步(bu)提(ti)高熔(rong)深。
保護氣體的作(zuo)用(yong)：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(jiao)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。
光斑直徑(jing)：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(su)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(du)：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：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。
采用功率(lv)為(wei)(wei)500W、最大功率(lv)密度(du)(du)為(wei)(wei)5.7x105W/c㎡的(de)YAG激(ji)(ji)光可(ke)實(shi)現厚度(du)(du)為(wei)(wei)1mm的(de)18-8奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)激(ji)(ji)光焊(han)接(jie)(jie)(jie)。單面(mian)焊(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)深度(du)(du)可(ke)達到0.5mm左右，因(yin)此(ci)采用雙面(mian)焊(han)可(ke)保證不銹鋼(gang)能(neng)焊(han)透。焊(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)、脈(mo)沖(chong)(chong)寬度(du)(du)以及脈(mo)沖(chong)(chong)頻率(lv)是(shi)影響焊(han)縫形貌(mao)的(de)主要(yao)因(yin)素。三者最佳組合(he)是(shi)焊(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)不高于2mm/s,脈(mo)沖(chong)(chong)寬度(du)(du)為(wei)(wei)0.3ms,脈(mo)沖(chong)(chong)頻率(lv)為(wei)(wei)9Hz。
激光焊的焊接(jie)參數：用激光焊焊接奧(ao)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(jie)不銹鋼(gang)的焊接參數。
表(biao)3-29 用(yong)脈沖激光焊(han)(han)焊(han)(han)接301不(bu)銹鋼絲與絲的焊(han)(han)接參數及接斗(dou)性能
注：302不銹(xiu)(xiu)鋼相當(dang)于(yu)我(wo)(wo)國1Cr18Ni9鋼；321不銹(xiu)(xiu)鋼相當(dang)于(yu)我(wo)(wo)國0Cr18Ni10Ti鋼；17-7PH不銹(xiu)(xiu)鋼相當(dang)于(yu)我(wo)(wo)國0Cr17Ni7A1鋼。
