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、不銹鋼激光焊(han)的優點
它與一般焊接方法相比，其優點在于：
1. 聚焦后的(de)激(ji)光(guang)具有很高的(de)功(gong)率密(mi)度，焊(han)接以深熔(rong)方式進行。
2. 激光的加(jia)熱范(fan)圍小（＜1mm），熱量集中，焊接速度快，使焊接殘余應力和(he)焊后(hou)變形量減小。
3. 激光能(neng)反射、透射，在(zai)空間傳播相當距離(li)后能(neng)量衰減很小(xiao)，可(ke)進行遠距離(li)或一些(xie)難以接近部位的焊接；
4. 與電子(zi)束(shu)焊(han)接相(xiang)比，它(ta)不(bu)需(xu)要真空(kong)室，也不(bu)會產生(sheng)X射線(xian)，但可焊(han)接厚度不(bu)如電子(zi)束(shu)焊(han)的厚，且(qie)大功率激光發生(sheng)器的結(jie)構(gou)比電子(zi)束(shu)更(geng)為復雜，一次(ci)性(xing)投(tou)資(zi)更(geng)高(gao)。
二、不(bu)銹鋼(gang)激光焊的焊接特點
1. 奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)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)氏體型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的熱導率只(zhi)有碳鋼(gang)的1/3，對激(ji)光的吸收率比碳鋼(gang)略高，所以同樣條(tiao)件下奧(ao)氏體型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)激(ji)光焊(han)熔池比碳鋼(gang)稍微(wei)低一(yi)點（5％～10％）。
3. 激光焊(han)接奧(ao)氏體(ti)型不(bu)銹鋼的熱變形和殘(can)余應力也相(xiang)對較小(xiao)，采用其(qi)他(ta)常規焊(han)接方法時奧(ao)氏體(ti)型不(bu)銹鋼會產生比碳鋼大50％的熱膨(peng)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(ji)光焊接設備
激光(guang)(guang)(guang)(guang)焊接設備主(zhu)要由激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)、光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)偏轉焦系統(tong)、光(guang)(guang)(guang)(guang)束檢測器(qi)、控(kong)制系統(tong)和(he)(he)工作(zuo)臺組成，國產激光(guang)(guang)(guang)(guang)設備型號見表3-48。按工作(zuo)物質狀態，激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)分(fen)固體(ti)激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)和(he)(he)氣體(ti)激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)；按其能量輸出方式(shi)可(ke)分(fen)脈(mo)沖激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)和(he)(he)連續激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)。
幾種焊接激光器性能參數見表3-49。
1. 固體激(ji)光器產生激(ji)光的工作物質有紅(hong)寶石(shi)(shi)、釹(nv)玻璃釔鋁石(shi)(shi)榴石(shi)(shi)，主要(yao)以(yi)脈(mo)沖(chong)(chong)方(fang)式(shi)工作，輸(shu)出功率(lv)小(xiao)，通常用于定位焊(han)(han)，隨著輸(shu)出功率(lv)增大，也可以(yi)進(jin)行焊(han)(han)接(jie)。焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭形(xing)式(shi)如圖(tu)3-49所示(shi)。脈(mo)沖(chong)(chong)激(ji)光焊(han)(han)主要(yao)焊(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)有脈(mo)沖(chong)(chong)能量和(he)寬(kuan)度(du)以(yi)及功率(lv)密度(du)等。表(biao)3-50為用脈(mo)沖(chong)(chong)激(ji)光焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)301不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)焊(han)(han)絲的焊(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)及接(jie)頭性(xing)能。
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(hua)碳激光器。二(er)氧化碳激光器的輸出功率大，最高達6kW，能焊成連續焊縫。
二(er)氧化(hua)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)焊(han)的(de)熔(rong)(rong)深(shen)與激光(guang)功率(lv)、焊(han)接速度、光(guang)斑直徑(jing)、離焦量(liang)、氣體(ti)保護等均有關。其(qi)中氣體(ti)保護用氦能使(shi)熔(rong)(rong)深(shen)加深(shen)，如果在氦里加入少(shao)量(liang)氬(ya)或氧，能進(jin)一步(bu)提高熔(rong)(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. 激光填絲焊接
激(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)一般情況下不需要添加填充焊(han)(han)絲，激(ji)光(guang)束(shu)照射在被焊(han)(han)工(gong)件(jian)(jian)(jian)的接(jie)縫(feng)處，靠(kao)被焊(han)(han)工(gong)件(jian)(jian)(jian)材料自身(shen)的熔(rong)化形成接(jie)頭。由于激(ji)光(guang)束(shu)的光(guang)束(shu)尺寸(cun)很(hen)小，對被焊(han)(han)材料的坡口(kou)加工(gong)和裝配間隙要求很(hen)高，一旦達(da)不到要求，往往會發生焊(han)(han)偏或(huo)泄漏，很(hen)難保證(zheng)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭質量。如果在激(ji)光(guang)對工(gong)件(jian)(jian)(jian)進行加熱的同時，采(cai)用從激(ji)光(guang)束(shu)前方(fang)或(huo)后方(fang)添加填充焊(han)(han)絲的方(fang)式，補(bu)充液(ye)態金(jin)屬，解決由于間隙過(guo)大或(huo)激(ji)光(guang)作用下液(ye)態金(jin)屬汽化流失而造成的焊(han)(han)縫(feng)區液(ye)態連接(jie)金(jin)屬過(guo)少(shao)的問題，避(bi)免焊(han)(han)縫(feng)出現咬邊、凹陷等缺陷。
激光填絲焊接的(de)優點(dian)：
a. 激光填絲焊(han)可以在很大程度上降(jiang)低(di)工件(jian)的(de)加(jia)工和(he)裝配精度，改善焊(han)接結構和(he)被焊(han)材料(liao)的(de)適(shi)應性(xing)，提高焊(han)縫(feng)成形(xing)和(he)表面質量。
b. 激光(guang)填(tian)絲焊(han)(han)可以通過設計(ji)焊(han)(han)絲成(cheng)分來控(kong)制焊(han)(han)接(jie)冶金和(he)焊(han)(han)縫(feng)成(cheng)分，改(gai)善焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)組織，抑制焊(han)(han)接(jie)裂(lie)紋的(de)形成(cheng)，提高焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)性(xing)能。特別(bie)對含有脆性(xing)材料的(de)異種金屬(shu)焊(han)(han)接(jie)極為有利。
c. 采用多層激光填絲焊的方式還可(ke)以有較小(xiao)功率的激光器實現大厚度板的焊接，顯(xian)著(zhu)提高了激光對厚板焊接的適(shi)應能力。
2. 激光電弧復合(he)焊接
激(ji)(ji)光(guang)(guang)電弧(hu)(hu)復合焊(han)(han)接有(you)時也(ye)稱(cheng)電弧(hu)(hu)輔助激(ji)(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)接技術(shu)，其主要目(mu)的是有(you)效利用激(ji)(ji)光(guang)(guang)和電弧(hu)(hu)熱源(yuan)，充(chong)分發(fa)揮兩種熱源(yuan)各自(zi)優勢，取長補短，以較(jiao)(jiao)小的激(ji)(ji)光(guang)(guang)功率獲(huo)得較(jiao)(jiao)大的熔深(shen)，穩定焊(han)(han)接過程，提高焊(han)(han)接效率，降低激(ji)(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)接的裝配精(jing)度和應(ying)用成本。
3. 雙束激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)
雙束(shu)激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)(jie)是將同(tong)一種激(ji)光(guang)采用(yong)光(guang)學方(fang)法(fa)分離成兩束(shu)單獨的(de)(de)光(guang)，或(huo)用(yong)兩束(shu)不同(tong)類型的(de)(de)激(ji)光(guang)組合(he)起來(lai)進行(xing)焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)方(fang)法(fa)。通過(guo)改(gai)變兩束(shu)光(guang)的(de)(de)能量、光(guang)束(shu)間距、甚(shen)至是兩束(shu)光(guang)的(de)(de)能量分布(bu)模式(shi)，對焊(han)接(jie)(jie)溫度(du)場進行(xing)方(fang)便、靈活的(de)(de)調節，改(gai)變小孔(kong)的(de)(de)存在模式(shi)與(yu)熔(rong)池中液態金屬流動(dong)方(fang)式(shi)，為焊(han)接(jie)(jie)工(gong)藝提供更(geng)廣的(de)(de)選擇(ze)空間。它不僅(jin)擁(yong)有焊(han)接(jie)(jie)熔(rong)深大、速度(du)快(kuai)、精度(du)高的(de)(de)優點，而(er)且對常規激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)(jie)難(nan)以(yi)焊(han)接(jie)(jie)的(de)(de)材料與(yu)接(jie)(jie)頭也有很大的(de)(de)適應性。
