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(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、不銹鋼激光焊的優點
它與一般焊(han)接方法相比，其優(you)點(dian)在于：
1. 聚焦后的激光具有很高的功率密(mi)度，焊(han)接以深熔方式進行。
2. 激光的加熱(re)范圍(wei)小（＜1mm），熱(re)量集中(zhong)，焊(han)接速(su)度快，使焊(han)接殘余(yu)應(ying)力和(he)焊(han)后變形量減小。
3. 激光(guang)能(neng)反射、透射，在空間傳播相當距(ju)離(li)后能(neng)量衰(shuai)減很(hen)小，可進行遠距(ju)離(li)或(huo)一些難以接(jie)近部位(wei)的焊接(jie)；
4. 與電(dian)子束焊(han)接相比，它不(bu)需要真空室，也不(bu)會產生X射線，但可焊(han)接厚度不(bu)如電(dian)子束焊(han)的(de)厚，且(qie)大功率激光發生器(qi)的(de)結構(gou)比電(dian)子束更為復(fu)雜，一(yi)次性投資更高。
二(er)、不銹(xiu)鋼激光焊(han)的焊(han)接特點
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(ti)型(xing)不銹鋼(gang)的(de)熱導率(lv)只(zhi)有碳鋼(gang)的(de)1/3，對(dui)激光(guang)的(de)吸收率(lv)比碳鋼(gang)略高，所以同樣(yang)條件下奧(ao)氏體(ti)型(xing)不銹鋼(gang)激光(guang)焊(han)熔池比碳鋼(gang)稍(shao)微低一點（5％～10％）。
3. 激光焊接奧氏體型不(bu)銹鋼的(de)(de)熱(re)變(bian)形和殘余應力也相對較小，采用其他常規(gui)焊接方法時奧氏體型不(bu)銹鋼會產生(sheng)比碳鋼大(da)50％的(de)(de)熱(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)光焊接設備主要(yao)由激(ji)光器(qi)、光學偏轉(zhuan)焦系統、光束檢測器(qi)、控制系統和(he)工作臺組成，國產激(ji)光設備型(xing)號見表3-48。按(an)工作物質狀(zhuang)態，激(ji)光器(qi)分(fen)固體激(ji)光器(qi)和(he)氣體激(ji)光器(qi)；按(an)其(qi)能量輸出方式(shi)可分(fen)脈沖激(ji)光器(qi)和(he)連續激(ji)光器(qi)。
幾種焊(han)接激光器(qi)性能(neng)參數見表(biao)3-49。
1. 固體激光(guang)器產生激光(guang)的工作(zuo)物質有紅寶(bao)石、釹玻璃釔鋁石榴石，主要(yao)以脈(mo)沖(chong)方式工作(zuo)，輸(shu)(shu)出功率小，通(tong)常用于定位(wei)焊(han)(han)(han)(han)，隨著輸(shu)(shu)出功率增(zeng)大，也可以進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭形式如圖3-49所示。脈(mo)沖(chong)激光(guang)焊(han)(han)(han)(han)主要(yao)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數有脈(mo)沖(chong)能量和寬(kuan)度以及功率密度等。表3-50為用脈(mo)沖(chong)激光(guang)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)301不(bu)銹(xiu)鋼鋼焊(han)(han)(han)(han)絲的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數及接(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(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。二氧化(hua)碳(tan)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。
激光(guang)焊的(de)熔深(shen)(shen)與激光(guang)功率、焊接速度(du)、光(guang)斑直徑、離焦量、氣(qi)體(ti)保護(hu)等均有關。其中(zhong)氣(qi)體(ti)保護(hu)用氦能使熔深(shen)(shen)加(jia)深(shen)(shen)，如果在(zai)氦里加(jia)入少量氬或氧，能進一步提(ti)高熔深(shen)(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(er)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)光焊接技術發展方向
1. 激光填絲(si)焊接
激(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)一般情況下不需要添(tian)加(jia)(jia)填充(chong)焊(han)(han)絲(si)，激(ji)光(guang)束照射在(zai)被(bei)焊(han)(han)工件的(de)(de)接(jie)縫(feng)處，靠被(bei)焊(han)(han)工件材料(liao)自身的(de)(de)熔化(hua)形成(cheng)接(jie)頭。由(you)(you)于激(ji)光(guang)束的(de)(de)光(guang)束尺寸很(hen)小，對被(bei)焊(han)(han)材料(liao)的(de)(de)坡(po)口加(jia)(jia)工和(he)裝配間隙要求很(hen)高，一旦達不到要求，往往會發生焊(han)(han)偏或(huo)泄漏，很(hen)難保證焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭質量。如果在(zai)激(ji)光(guang)對工件進(jin)行加(jia)(jia)熱的(de)(de)同(tong)時，采(cai)用從激(ji)光(guang)束前方(fang)或(huo)后方(fang)添(tian)加(jia)(jia)填充(chong)焊(han)(han)絲(si)的(de)(de)方(fang)式，補充(chong)液(ye)態(tai)金屬，解決由(you)(you)于間隙過大或(huo)激(ji)光(guang)作用下液(ye)態(tai)金屬汽(qi)化(hua)流失而造(zao)成(cheng)的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)區液(ye)態(tai)連接(jie)金屬過少的(de)(de)問(wen)題，避免焊(han)(han)縫(feng)出現咬(yao)邊、凹陷(xian)等缺陷(xian)。
激光填絲焊(han)接(jie)的(de)優(you)點：
a. 激光填(tian)絲焊(han)可以在很(hen)大程(cheng)度上降低工件(jian)的加工和(he)裝配精度，改善焊(han)接結構(gou)和(he)被焊(han)材(cai)料的適應性，提高焊(han)縫成形和(he)表面質量。
b. 激光填絲焊可以通過設計焊絲成分來控制(zhi)焊接冶金和焊縫(feng)成分，改善(shan)焊縫(feng)金屬的(de)組(zu)織，抑制(zhi)焊接裂(lie)紋的(de)形成，提高(gao)焊接接頭(tou)的(de)性能。特別對(dui)含有脆性材料的(de)異種金屬焊接極為有利。
c. 采用多(duo)層激(ji)光填絲(si)焊(han)的(de)(de)方式還可以有較小(xiao)功率的(de)(de)激(ji)光器實(shi)現大厚度板的(de)(de)焊(han)接，顯著(zhu)提高了激(ji)光對厚板焊(han)接的(de)(de)適應能力。
2. 激光電(dian)弧(hu)復合焊接
激光(guang)電弧復合焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)有(you)時也稱電弧輔助激光(guang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)技(ji)術，其主要目的是有(you)效利用激光(guang)和電弧熱(re)(re)源，充分發揮兩種(zhong)熱(re)(re)源各自優勢，取(qu)長補短，以(yi)較小的激光(guang)功率獲得較大(da)的熔深，穩定(ding)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程，提高焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)效率，降低(di)激光(guang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)的裝配精度和應用成本。
3. 雙束激(ji)光焊接
雙束(shu)(shu)激光(guang)焊(han)接(jie)是將同(tong)一(yi)種激光(guang)采用光(guang)學方(fang)法分(fen)離(li)成兩束(shu)(shu)單(dan)獨的(de)(de)(de)光(guang)，或(huo)用兩束(shu)(shu)不同(tong)類型的(de)(de)(de)激光(guang)組合(he)起來進(jin)行焊(han)接(jie)的(de)(de)(de)方(fang)法。通(tong)過(guo)改(gai)變兩束(shu)(shu)光(guang)的(de)(de)(de)能量(liang)、光(guang)束(shu)(shu)間距、甚至是兩束(shu)(shu)光(guang)的(de)(de)(de)能量(liang)分(fen)布模式(shi)，對焊(han)接(jie)溫度(du)場進(jin)行方(fang)便、靈活(huo)的(de)(de)(de)調(diao)節，改(gai)變小孔的(de)(de)(de)存在模式(shi)與熔池中液態金(jin)屬(shu)流動方(fang)式(shi)，為(wei)焊(han)接(jie)工藝提供(gong)更廣(guang)的(de)(de)(de)選擇(ze)空間。它不僅(jin)擁(yong)有焊(han)接(jie)熔深大、速(su)度(du)快、精度(du)高的(de)(de)(de)優點(dian)，而(er)且(qie)對常規激光(guang)焊(han)接(jie)難(nan)以焊(han)接(jie)的(de)(de)(de)材料(liao)與接(jie)頭也有很大的(de)(de)(de)適應性。
