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、不銹鋼激光焊的優(you)點
它與一般焊接方法(fa)相(xiang)比，其優點在于：
1. 聚(ju)焦后的激(ji)光具有很高的功率密度，焊(han)接以深熔方式進行。
2. 激光(guang)的(de)加熱(re)范圍小(xiao)（＜1mm），熱(re)量集中，焊(han)(han)接(jie)(jie)速度快(kuai)，使焊(han)(han)接(jie)(jie)殘余應力和焊(han)(han)后變形量減小(xiao)。
3. 激光能反(fan)射(she)、透射(she)，在空間傳播(bo)相當距離(li)后能量衰減很小，可進行遠(yuan)距離(li)或一(yi)些(xie)難(nan)以接(jie)近部位的(de)焊接(jie)；
4. 與電子束(shu)焊接(jie)相比(bi)，它不(bu)需要真空室(shi)，也(ye)不(bu)會產生X射線(xian)，但(dan)可焊接(jie)厚(hou)度不(bu)如電子束(shu)焊的厚(hou)，且(qie)大(da)功率激光(guang)發(fa)生器(qi)的結構比(bi)電子束(shu)更為復雜，一次性(xing)投資更高。
二、不銹鋼激光焊(han)的焊(han)接特點(dian)
1. 奧氏體不(bu)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. 奧氏體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)的熱導率(lv)只(zhi)有碳(tan)鋼(gang)的1/3，對激(ji)光的吸收率(lv)比碳(tan)鋼(gang)略(lve)高，所以(yi)同(tong)樣條件下(xia)奧氏體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)激(ji)光焊熔(rong)池比碳(tan)鋼(gang)稍(shao)微(wei)低一點（5％～10％）。
3. 激光(guang)焊(han)接奧氏體(ti)型不銹(xiu)鋼的熱(re)(re)變形和殘余(yu)應力也(ye)相對較小，采用其他常規(gui)焊(han)接方法(fa)時(shi)奧氏體(ti)型不銹(xiu)鋼會(hui)產生比碳鋼大50％的熱(re)(re)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、激光焊接設備
激(ji)光(guang)(guang)焊接設備主要(yao)由激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)、光(guang)(guang)學(xue)偏轉焦系統、光(guang)(guang)束檢測器(qi)(qi)、控(kong)制系統和工作(zuo)臺組成，國(guo)產激(ji)光(guang)(guang)設備型(xing)號見(jian)表3-48。按工作(zuo)物質狀態，激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)分(fen)固體激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)和氣體激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)；按其能(neng)量輸出方式可分(fen)脈沖激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)和連續激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)。
幾種(zhong)焊接激光(guang)器性能參數(shu)見表3-49。
1. 固體(ti)激光器產(chan)生激光的工作物(wu)質有紅寶石(shi)(shi)、釹(nv)玻璃釔(yi)鋁石(shi)(shi)榴(liu)石(shi)(shi)，主要(yao)(yao)以(yi)(yi)脈沖方式(shi)工作，輸出(chu)功率小，通常用于定(ding)位焊，隨著輸出(chu)功率增(zeng)大(da)，也可以(yi)(yi)進行焊接。焊接接頭形式(shi)如圖3-49所示(shi)。脈沖激光焊主要(yao)(yao)焊接參數(shu)有脈沖能量(liang)和寬度(du)以(yi)(yi)及(ji)功率密度(du)等。表3-50為用脈沖激光焊焊接301不銹(xiu)鋼鋼焊絲(si)的焊接參數(shu)及(ji)接頭性(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(tan)激光器、橫流式二氧化碳激光器和快速軸流式二氧化碳(tan)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(er)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(guang)(guang)焊(han)的熔(rong)(rong)(rong)深與激(ji)光(guang)(guang)功率(lv)、焊(han)接(jie)速度、光(guang)(guang)斑(ban)直徑(jing)、離焦量(liang)、氣體保護等均有(you)關。其中氣體保護用氦能(neng)使熔(rong)(rong)(rong)深加深，如(ru)果在(zai)氦里加入少量(liang)氬或氧，能(neng)進一(yi)步提高熔(rong)(rong)(rong)深。
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(ji)光焊接技術發(fa)展方向
1. 激光填絲焊接
激(ji)光(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)(jie)一般(ban)情況(kuang)下不(bu)(bu)需要添加(jia)填充焊(han)(han)絲，激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)照射(she)在(zai)被焊(han)(han)工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)接(jie)(jie)縫處(chu)，靠被焊(han)(han)工(gong)(gong)件(jian)材料自身(shen)的(de)(de)熔化形(xing)成接(jie)(jie)頭。由(you)于激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)束(shu)尺寸很(hen)小，對被焊(han)(han)材料的(de)(de)坡口加(jia)工(gong)(gong)和裝配間隙(xi)(xi)要求很(hen)高(gao)，一旦達不(bu)(bu)到要求，往(wang)往(wang)會發生焊(han)(han)偏或泄漏(lou)，很(hen)難(nan)保(bao)證焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭質量。如果在(zai)激(ji)光(guang)(guang)(guang)對工(gong)(gong)件(jian)進行(xing)加(jia)熱的(de)(de)同時，采用從(cong)激(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)前方(fang)(fang)或后(hou)方(fang)(fang)添加(jia)填充焊(han)(han)絲的(de)(de)方(fang)(fang)式(shi)，補充液(ye)態(tai)(tai)金(jin)屬(shu)，解決由(you)于間隙(xi)(xi)過(guo)大或激(ji)光(guang)(guang)(guang)作用下液(ye)態(tai)(tai)金(jin)屬(shu)汽(qi)化流失而造成的(de)(de)焊(han)(han)縫區液(ye)態(tai)(tai)連接(jie)(jie)金(jin)屬(shu)過(guo)少(shao)的(de)(de)問題，避(bi)免(mian)焊(han)(han)縫出現咬(yao)邊、凹陷(xian)等缺陷(xian)。
激(ji)光填(tian)絲焊接的優點：
a. 激光填絲焊可以在很大程(cheng)度上降低工(gong)件的加工(gong)和(he)裝配精度，改善焊接結構(gou)和(he)被焊材料的適應(ying)性(xing)，提高(gao)焊縫成形(xing)和(he)表面質量。
b. 激光(guang)填(tian)絲焊(han)(han)可以通過設計焊(han)(han)絲成分來控制焊(han)(han)接(jie)冶金(jin)(jin)和焊(han)(han)縫(feng)(feng)成分，改(gai)善焊(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的組織(zhi)，抑制焊(han)(han)接(jie)裂紋的形成，提高焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的性(xing)能。特別(bie)對含有脆(cui)性(xing)材料的異(yi)種金(jin)(jin)屬(shu)焊(han)(han)接(jie)極(ji)為有利(li)。
c. 采用(yong)多層激光填絲焊(han)的(de)(de)方(fang)式(shi)還可以有較小功率(lv)的(de)(de)激光器實現大厚度板的(de)(de)焊(han)接(jie)，顯著(zhu)提高了(le)激光對厚板焊(han)接(jie)的(de)(de)適應能力。
2. 激光電弧復合(he)焊(han)接
激(ji)(ji)(ji)光(guang)電弧(hu)復合焊接(jie)有時也稱電弧(hu)輔助激(ji)(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)技術，其主要(yao)目的(de)是有效利用(yong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)和(he)電弧(hu)熱源(yuan)，充分發揮兩種(zhong)熱源(yuan)各(ge)自優(you)勢，取長補短，以(yi)較小的(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)功率(lv)(lv)獲得(de)較大的(de)熔(rong)深(shen)，穩定焊接(jie)過程，提高焊接(jie)效率(lv)(lv)，降低激(ji)(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)的(de)裝(zhuang)配精度和(he)應用(yong)成本。
3. 雙束激光焊(han)接
雙束激光(guang)焊(han)(han)接(jie)是將同(tong)一(yi)種(zhong)激光(guang)采用光(guang)學方法分離成兩(liang)束單獨的光(guang)，或用兩(liang)束不(bu)同(tong)類(lei)型的激光(guang)組合起來進(jin)行焊(han)(han)接(jie)的方法。通過改變(bian)兩(liang)束光(guang)的能量(liang)、光(guang)束間距、甚至(zhi)是兩(liang)束光(guang)的能量(liang)分布模(mo)式，對(dui)焊(han)(han)接(jie)溫度場(chang)進(jin)行方便、靈(ling)活的調節，改變(bian)小孔的存在模(mo)式與(yu)熔池中液態金屬流(liu)動方式，為焊(han)(han)接(jie)工藝(yi)提供更廣的選擇空間。它不(bu)僅(jin)擁有焊(han)(han)接(jie)熔深大、速度快、精度高的優點，而且(qie)對(dui)常規激光(guang)焊(han)(han)接(jie)難以(yi)焊(han)(han)接(jie)的材(cai)料與(yu)接(jie)頭也(ye)有很大的適應性。
