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(yang)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、不銹鋼激(ji)光焊的優點
它與一般焊接(jie)方法相比，其優點在于：
1. 聚焦后的(de)激光(guang)具有很高(gao)的(de)功(gong)率密度，焊接以(yi)深熔方式進行。
2. 激光的加熱范圍小(xiao)（＜1mm），熱量(liang)集中，焊接速度快，使焊接殘余(yu)應力(li)和焊后變形(xing)量(liang)減小(xiao)。
3. 激光能反射(she)、透射(she)，在空間(jian)傳播相當距離后能量衰減很小，可進行遠距離或一些難以(yi)接近部位(wei)的焊接；
4. 與電(dian)子束焊(han)接相比，它不需要(yao)真空室，也(ye)不會產生X射(she)線，但可焊(han)接厚(hou)度不如電(dian)子束焊(han)的厚(hou)，且大功(gong)率激光發生器的結(jie)構比電(dian)子束更為復雜，一次(ci)性(xing)投資更高。
二、不銹(xiu)鋼激光焊(han)的焊(han)接(jie)特點
1. 奧氏體不銹(xiu)鋼的激光焊焊接性能一般較好。奧氏體型不(bu)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)氏體型不銹(xiu)鋼的熱(re)導率只有(you)碳鋼的1/3，對激光的吸收率比(bi)碳鋼略高，所以同樣條(tiao)件下奧(ao)氏體型不銹(xiu)鋼激光焊(han)熔池比(bi)碳鋼稍微低一點(dian)（5％～10％）。
3. 激光焊接奧氏(shi)體型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)熱變形和殘(can)余(yu)應力也相對(dui)較小(xiao)，采(cai)用其他常規焊接方法時奧氏(shi)體型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)會產生比碳鋼(gang)大50％的(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
激(ji)光焊(han)接設備主(zhu)要由激(ji)光器(qi)、光學偏轉焦系統、光束檢測器(qi)、控制系統和工作臺組成，國產激(ji)光設備型(xing)號見表3-48。按工作物(wu)質狀態，激(ji)光器(qi)分固(gu)體(ti)激(ji)光器(qi)和氣體(ti)激(ji)光器(qi)；按其(qi)能量輸出方式(shi)可分脈沖激(ji)光器(qi)和連續(xu)激(ji)光器(qi)。
幾種焊接激(ji)光器性能(neng)參(can)數見表3-49。
1. 固(gu)體激光(guang)(guang)器產生激光(guang)(guang)的工作物質有紅寶石(shi)、釹(nv)玻(bo)璃釔鋁(lv)石(shi)榴石(shi)，主要以脈沖方(fang)式工作，輸(shu)出功率(lv)小，通常用(yong)于定位焊，隨著(zhu)輸(shu)出功率(lv)增大，也(ye)可以進行焊接(jie)。焊接(jie)接(jie)頭形式如(ru)圖(tu)3-49所示。脈沖激光(guang)(guang)焊主要焊接(jie)參數(shu)有脈沖能量和寬度以及功率(lv)密度等。表3-50為用(yong)脈沖激光(guang)(guang)焊焊接(jie)301不銹鋼鋼焊絲的焊接(jie)參數(shu)及接(jie)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激光器、橫流式二(er)氧化碳激光器和快速軸流式二氧化碳激光器。二氧化碳激光器的輸出功率大，最高達6kW，能焊成連續焊縫。
二氧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(ji)光焊(han)(han)的熔深(shen)與(yu)激(ji)光功率、焊(han)(han)接速(su)度、光斑(ban)直(zhi)徑(jing)、離(li)焦量、氣體(ti)保護(hu)等均有關(guan)。其中氣體(ti)保護(hu)用氦(hai)能(neng)使(shi)熔深(shen)加深(shen)，如果在氦(hai)里加入少量氬或氧，能(neng)進一步提高熔深(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(guang)焊接技(ji)術發展方(fang)向(xiang)
1. 激光填(tian)絲焊接
激(ji)光(guang)焊(han)(han)(han)(han)接一般情(qing)況下不(bu)需要添加(jia)填充(chong)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)，激(ji)光(guang)束照射在(zai)被(bei)焊(han)(han)(han)(han)工件(jian)的(de)接縫(feng)處，靠(kao)被(bei)焊(han)(han)(han)(han)工件(jian)材料自(zi)身(shen)的(de)熔化(hua)形成(cheng)接頭。由于激(ji)光(guang)束的(de)光(guang)束尺寸很小，對(dui)被(bei)焊(han)(han)(han)(han)材料的(de)坡口加(jia)工和裝配間隙要求(qiu)很高，一旦達不(bu)到(dao)要求(qiu)，往(wang)往(wang)會發(fa)生焊(han)(han)(han)(han)偏(pian)或(huo)泄漏(lou)，很難保證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)接接頭質量。如果在(zai)激(ji)光(guang)對(dui)工件(jian)進行加(jia)熱(re)的(de)同(tong)時，采用從(cong)激(ji)光(guang)束前方(fang)(fang)或(huo)后方(fang)(fang)添加(jia)填充(chong)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)的(de)方(fang)(fang)式，補充(chong)液(ye)(ye)態金屬，解決由于間隙過大或(huo)激(ji)光(guang)作(zuo)用下液(ye)(ye)態金屬汽(qi)化(hua)流失而造成(cheng)的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)區液(ye)(ye)態連(lian)接金屬過少的(de)問題，避免焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)出現咬邊(bian)、凹陷(xian)等缺陷(xian)。
激光填絲焊(han)接的優(you)點：
a. 激光(guang)填絲焊可(ke)以(yi)在很大程度上降低工(gong)件(jian)的(de)加(jia)工(gong)和裝配精度，改(gai)善焊接結構(gou)和被焊材(cai)料的(de)適應性(xing)，提高焊縫成形和表(biao)面質(zhi)量。
b. 激光(guang)填絲焊(han)(han)(han)可以通過設計焊(han)(han)(han)絲成(cheng)(cheng)分來控制焊(han)(han)(han)接(jie)冶(ye)金和(he)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)(cheng)分，改(gai)善焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬的(de)組織，抑制焊(han)(han)(han)接(jie)裂紋的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)，提高焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)性能。特別(bie)對(dui)含有脆性材料的(de)異種金屬焊(han)(han)(han)接(jie)極為有利(li)。
c. 采用多層激(ji)光(guang)填絲(si)焊(han)的(de)(de)方(fang)式還可以有較小功(gong)率的(de)(de)激(ji)光(guang)器實現大厚度板(ban)的(de)(de)焊(han)接(jie)，顯著提高了(le)激(ji)光(guang)對(dui)厚板(ban)焊(han)接(jie)的(de)(de)適應能力。
2. 激光電弧復(fu)合焊(han)接(jie)
激光(guang)電弧復合焊(han)(han)(han)接(jie)有時也(ye)稱電弧輔助激光(guang)焊(han)(han)(han)接(jie)技術，其主要目的是有效(xiao)利用激光(guang)和(he)電弧熱源(yuan)，充分發揮兩(liang)種熱源(yuan)各(ge)自(zi)優勢，取長補短，以較小的激光(guang)功率獲得較大的熔深(shen)，穩定焊(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程，提高焊(han)(han)(han)接(jie)效(xiao)率，降低(di)激光(guang)焊(han)(han)(han)接(jie)的裝配(pei)精度和(he)應用成本(ben)。
3. 雙束(shu)激光焊接(jie)
雙束(shu)(shu)激(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)是(shi)將同(tong)一種激(ji)光(guang)采用(yong)(yong)光(guang)學方法(fa)分(fen)離(li)成兩(liang)(liang)(liang)束(shu)(shu)單獨的(de)光(guang)，或用(yong)(yong)兩(liang)(liang)(liang)束(shu)(shu)不同(tong)類(lei)型的(de)激(ji)光(guang)組合起來進行焊(han)(han)接(jie)的(de)方法(fa)。通過(guo)改變(bian)兩(liang)(liang)(liang)束(shu)(shu)光(guang)的(de)能量、光(guang)束(shu)(shu)間距、甚至是(shi)兩(liang)(liang)(liang)束(shu)(shu)光(guang)的(de)能量分(fen)布(bu)模式，對焊(han)(han)接(jie)溫(wen)度(du)場進行方便、靈活(huo)的(de)調(diao)節，改變(bian)小孔(kong)的(de)存在模式與熔(rong)池(chi)中液(ye)態金屬流動方式，為焊(han)(han)接(jie)工(gong)藝(yi)提(ti)供更廣的(de)選擇空間。它不僅(jin)擁(yong)有(you)焊(han)(han)接(jie)熔(rong)深(shen)大(da)、速度(du)快、精度(du)高的(de)優點，而(er)且(qie)對常規激(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)難(nan)以焊(han)(han)接(jie)的(de)材料與接(jie)頭也有(you)很大(da)的(de)適應性。
