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(er)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(bu)銹鋼激光焊的優點
它(ta)與一(yi)般焊接方(fang)法相(xiang)比，其優點(dian)在于：
1. 聚焦后的激光具有(you)很高(gao)的功率密度，焊接(jie)以深熔方(fang)式進行。
2. 激光的加(jia)熱(re)范圍小(xiao)（＜1mm），熱(re)量(liang)集中(zhong)，焊(han)接(jie)速度快(kuai)，使焊(han)接(jie)殘余(yu)應力和(he)焊(han)后變形量(liang)減(jian)小(xiao)。
3. 激光能(neng)反射、透射，在空間傳播相當距離(li)(li)后能(neng)量衰減很小，可進行(xing)遠(yuan)距離(li)(li)或一些難以接(jie)近(jin)部位的焊接(jie)；
4. 與電子(zi)(zi)束焊(han)接相(xiang)比，它不(bu)需要真空室(shi)，也不(bu)會產生X射線，但(dan)可(ke)焊(han)接厚(hou)度不(bu)如電子(zi)(zi)束焊(han)的厚(hou)，且大(da)功率激光發生器的結構比電子(zi)(zi)束更為復(fu)雜(za)，一(yi)次性投資更高(gao)。
二(er)、不銹(xiu)鋼激光焊的焊接特點
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. 奧氏(shi)體型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)熱導率(lv)只有碳鋼(gang)(gang)的(de)1/3，對激(ji)光的(de)吸收率(lv)比(bi)碳鋼(gang)(gang)略高，所以同(tong)樣條件下奧氏(shi)體型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)激(ji)光焊熔池比(bi)碳鋼(gang)(gang)稍微(wei)低一點（5％～10％）。
3. 激光焊接奧(ao)氏體型不銹鋼的熱變形和殘余應(ying)力也相對較小，采(cai)用(yong)其他(ta)常規焊接方法時奧(ao)氏體型不銹鋼會產生比碳鋼大50％的熱膨脹量。
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(san)、激(ji)光焊接(jie)設備
激(ji)光(guang)焊接設備主要由(you)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)、光(guang)學偏轉焦(jiao)系統(tong)(tong)、光(guang)束(shu)檢測器(qi)(qi)、控制系統(tong)(tong)和工作臺組成，國(guo)產激(ji)光(guang)設備型號見表3-48。按工作物質狀(zhuang)態(tai)，激(ji)光(guang)器(qi)(qi)分固(gu)體(ti)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)和氣體(ti)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)；按其能量(liang)輸出方式(shi)可分脈沖(chong)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)和連續(xu)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)。
幾種(zhong)焊(han)接激光器性能參數見表3-49。
1. 固體激(ji)光器產生激(ji)光的工作物質有紅寶石、釹玻璃釔鋁(lv)石榴石，主要以(yi)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)方式工作，輸出功(gong)率小，通常用(yong)于定位焊(han)，隨著輸出功(gong)率增大，也可以(yi)進(jin)行焊(han)接。焊(han)接接頭形式如圖3-49所示。脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)激(ji)光焊(han)主要焊(han)接參數(shu)有脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)能量和(he)寬度以(yi)及(ji)功(gong)率密度等。表3-50為用(yong)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)激(ji)光焊(han)焊(han)接301不銹鋼鋼焊(han)絲的焊(han)接參數(shu)及(ji)接頭性能。
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(tan)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)的熔深(shen)與激光(guang)功率、焊(han)接速(su)度(du)、光(guang)斑直徑、離(li)焦量、氣(qi)體保護等(deng)均有關。其中氣(qi)體保護用氦能使熔深(shen)加(jia)深(shen)，如果在(zai)氦里加(jia)入少(shao)量氬或氧，能進(jin)一步提(ti)高熔深(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、激光焊接技術發展方向
1. 激光(guang)填絲焊接
激(ji)光(guang)(guang)焊(han)(han)接一般情況下不需要添加(jia)(jia)填充(chong)焊(han)(han)絲，激(ji)光(guang)(guang)束照射在被焊(han)(han)工(gong)件的(de)(de)(de)接縫(feng)處，靠被焊(han)(han)工(gong)件材(cai)料(liao)自身的(de)(de)(de)熔化形成(cheng)接頭。由(you)于(yu)激(ji)光(guang)(guang)束的(de)(de)(de)光(guang)(guang)束尺寸很(hen)(hen)小(xiao)，對被焊(han)(han)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)坡口加(jia)(jia)工(gong)和裝配間隙要求很(hen)(hen)高，一旦達(da)不到要求，往(wang)(wang)往(wang)(wang)會發生焊(han)(han)偏或泄漏，很(hen)(hen)難保證焊(han)(han)接接頭質量(liang)。如果(guo)在激(ji)光(guang)(guang)對工(gong)件進行加(jia)(jia)熱的(de)(de)(de)同(tong)時(shi)，采(cai)用從(cong)激(ji)光(guang)(guang)束前方(fang)或后方(fang)添加(jia)(jia)填充(chong)焊(han)(han)絲的(de)(de)(de)方(fang)式，補充(chong)液(ye)態(tai)金屬，解(jie)決由(you)于(yu)間隙過(guo)大或激(ji)光(guang)(guang)作用下液(ye)態(tai)金屬汽化流失(shi)而造成(cheng)的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)區(qu)液(ye)態(tai)連(lian)接金屬過(guo)少的(de)(de)(de)問題(ti)，避免焊(han)(han)縫(feng)出(chu)現咬邊、凹陷等缺陷。
激光填(tian)絲(si)焊接(jie)的優點：
a. 激光填絲焊(han)可(ke)以在很大程度(du)上降(jiang)低(di)工(gong)件的加工(gong)和裝配精度(du)，改(gai)善焊(han)接結(jie)構(gou)和被焊(han)材料的適應(ying)性，提高焊(han)縫成形和表面(mian)質量。
b. 激(ji)光填絲焊(han)(han)(han)可以通過設(she)計焊(han)(han)(han)絲成分(fen)來控制(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)冶金和焊(han)(han)(han)縫成分(fen)，改善焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)的(de)(de)(de)組織，抑制(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)形成，提高焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)性能(neng)。特別對含有脆性材料的(de)(de)(de)異種金屬(shu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)極(ji)為(wei)有利(li)。
c. 采用多層激光(guang)填絲焊(han)的方式還可(ke)以有較小功率的激光(guang)器實現大厚(hou)度板的焊(han)接，顯著提高了(le)激光(guang)對(dui)厚(hou)板焊(han)接的適(shi)應能力。
2. 激光電弧復合焊接(jie)
激(ji)光(guang)電(dian)弧復合焊(han)接(jie)有時(shi)也稱電(dian)弧輔助(zhu)激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)技術，其主(zhu)要目的是(shi)有效利用激(ji)光(guang)和(he)電(dian)弧熱源(yuan)，充分(fen)發揮兩(liang)種熱源(yuan)各自優(you)勢，取長補短，以較(jiao)小的激(ji)光(guang)功率獲得較(jiao)大的熔深，穩定焊(han)接(jie)過程(cheng)，提高焊(han)接(jie)效率，降(jiang)低激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)的裝配精度(du)和(he)應用成本(ben)。
3. 雙(shuang)束激光焊接
雙束(shu)激光(guang)焊接(jie)是將同一(yi)種激光(guang)采用光(guang)學(xue)方(fang)法(fa)分離成兩(liang)(liang)束(shu)單(dan)獨的(de)(de)(de)光(guang)，或用兩(liang)(liang)束(shu)不(bu)同類型的(de)(de)(de)激光(guang)組(zu)合起(qi)來進(jin)(jin)行焊接(jie)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)。通過改變兩(liang)(liang)束(shu)光(guang)的(de)(de)(de)能(neng)量、光(guang)束(shu)間距、甚至是兩(liang)(liang)束(shu)光(guang)的(de)(de)(de)能(neng)量分布模式(shi)，對焊接(jie)溫度(du)場進(jin)(jin)行方(fang)便(bian)、靈活的(de)(de)(de)調(diao)節，改變小孔的(de)(de)(de)存在模式(shi)與(yu)熔池(chi)中液(ye)態(tai)金屬流動方(fang)式(shi)，為焊接(jie)工藝(yi)提(ti)供更廣(guang)的(de)(de)(de)選擇空間。它不(bu)僅擁有焊接(jie)熔深大(da)、速度(du)快、精(jing)度(du)高(gao)的(de)(de)(de)優(you)點，而且對常(chang)規激光(guang)焊接(jie)難以焊接(jie)的(de)(de)(de)材料與(yu)接(jie)頭(tou)也有很大(da)的(de)(de)(de)適應(ying)性。
