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(de)優點
它與一般焊接(jie)方(fang)法相(xiang)比(bi)，其(qi)優點在于：
1. 聚(ju)焦(jiao)后的激光具有很高的功率(lv)密度，焊接以深熔方式進(jin)行。
2. 激光的加熱(re)范圍小(xiao)（＜1mm），熱(re)量(liang)集中，焊接速度快，使焊接殘余(yu)應力和(he)焊后(hou)變形量(liang)減小(xiao)。
3. 激(ji)光(guang)能(neng)反射、透射，在(zai)空(kong)間傳播相當(dang)距離后能(neng)量(liang)衰減很(hen)小，可(ke)進行遠距離或一些難以接近部位的焊接；
4. 與電(dian)子(zi)束焊(han)接(jie)相(xiang)比，它不(bu)需要真空室，也(ye)不(bu)會(hui)產生X射線，但(dan)可(ke)焊(han)接(jie)厚(hou)度不(bu)如電(dian)子(zi)束焊(han)的厚(hou)，且大功(gong)率激光發生器的結構比電(dian)子(zi)束更(geng)為復雜，一次(ci)性投資更(geng)高。
二、不銹鋼激光焊的焊接特(te)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(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. 奧氏體(ti)型不銹鋼(gang)(gang)(gang)的熱導率只有碳鋼(gang)(gang)(gang)的1/3，對(dui)激光的吸收率比(bi)(bi)碳鋼(gang)(gang)(gang)略高(gao)，所以同樣條件(jian)下奧氏體(ti)型不銹鋼(gang)(gang)(gang)激光焊熔池比(bi)(bi)碳鋼(gang)(gang)(gang)稍微低一(yi)點（5％～10％）。
3. 激光焊接奧氏體型(xing)不(bu)銹鋼的熱(re)變(bian)形和殘余應力也相對較小，采(cai)用其他常(chang)規焊接方(fang)法時奧氏體型(xing)不(bu)銹鋼會產(chan)生(sheng)比(bi)碳鋼大50％的熱(re)膨脹量(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、激光焊接設(she)備(bei)
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)焊接(jie)設備主要由(you)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器、光(guang)(guang)學偏(pian)轉焦系(xi)統(tong)、光(guang)(guang)束檢測器、控制系(xi)統(tong)和工作臺(tai)組成，國(guo)產激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)設備型號見表3-48。按工作物質狀態，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器分固(gu)體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器和氣(qi)體(ti)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器；按其能(neng)量輸出方式可(ke)分脈沖(chong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器和連續激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器。
幾種焊接激(ji)光器性(xing)能參數見表3-49。
1. 固(gu)體激光(guang)器產生激光(guang)的工作物質有紅(hong)寶石(shi)(shi)、釹玻璃(li)釔鋁石(shi)(shi)榴石(shi)(shi)，主要以脈沖(chong)(chong)方(fang)式工作，輸出功率小，通(tong)常用于(yu)定位焊(han)(han)(han)(han)(han)，隨著輸出功率增大，也可(ke)以進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)(han)接。焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭(tou)形式如圖(tu)3-49所示(shi)。脈沖(chong)(chong)激光(guang)焊(han)(han)(han)(han)(han)主要焊(han)(han)(han)(han)(han)接參數(shu)有脈沖(chong)(chong)能量(liang)和寬度以及功率密度等。表3-50為用脈沖(chong)(chong)激光(guang)焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接301不(bu)銹鋼鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)絲的焊(han)(han)(han)(han)(han)接參數(shu)及接頭(tou)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(er)氧(yang)化碳激光器、橫流式二(er)氧化碳激光器和快速軸流式二(er)氧(yang)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(er)氧(yang)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(ji)(ji)光焊(han)的熔深與激(ji)(ji)光功率(lv)、焊(han)接速度、光斑(ban)直(zhi)徑、離焦(jiao)量、氣(qi)(qi)體保護等均有(you)關。其(qi)中氣(qi)(qi)體保護用氦能使熔深加(jia)深，如(ru)果在氦里加(jia)入少量氬或(huo)氧(yang)，能進一步提高熔深。
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(hua)碳(tan)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(ji)光填(tian)絲(si)焊(han)接
激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)一般情(qing)況下不需要(yao)添加填充焊(han)(han)絲(si)，激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)束(shu)(shu)照射在被(bei)焊(han)(han)工件的(de)接(jie)縫處，靠被(bei)焊(han)(han)工件材料(liao)自身的(de)熔化形成(cheng)接(jie)頭(tou)(tou)。由于激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)束(shu)(shu)的(de)光(guang)束(shu)(shu)尺寸很(hen)小，對(dui)被(bei)焊(han)(han)材料(liao)的(de)坡口加工和(he)裝(zhuang)配(pei)間隙(xi)要(yao)求很(hen)高(gao)，一旦達不到要(yao)求，往(wang)往(wang)會發生焊(han)(han)偏或(huo)泄漏，很(hen)難(nan)保證焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)質量(liang)。如果(guo)在激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)對(dui)工件進行(xing)加熱的(de)同時，采用(yong)從激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)束(shu)(shu)前方或(huo)后方添加填充焊(han)(han)絲(si)的(de)方式，補充液態金(jin)屬(shu)，解決(jue)由于間隙(xi)過大或(huo)激(ji)(ji)(ji)(ji)光(guang)作(zuo)用(yong)下液態金(jin)屬(shu)汽(qi)化流失而造成(cheng)的(de)焊(han)(han)縫區液態連(lian)接(jie)金(jin)屬(shu)過少的(de)問題(ti)，避免焊(han)(han)縫出現咬邊(bian)、凹陷等缺陷。
激(ji)光填絲焊接的優點：
a. 激光填(tian)絲焊(han)(han)可以(yi)在(zai)很(hen)大程度(du)上降低工(gong)件的加工(gong)和裝配精度(du)，改善焊(han)(han)接(jie)結構和被焊(han)(han)材料的適應性(xing)，提(ti)高焊(han)(han)縫(feng)成形和表(biao)面質(zhi)量。
b. 激(ji)光(guang)填絲(si)焊(han)(han)可以通過(guo)設計焊(han)(han)絲(si)成分來控制焊(han)(han)接(jie)冶金(jin)和焊(han)(han)縫(feng)成分，改善焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)組織，抑制焊(han)(han)接(jie)裂(lie)紋(wen)的(de)形成，提(ti)高焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)性(xing)能。特別對含有(you)脆性(xing)材(cai)料的(de)異種(zhong)金(jin)屬(shu)焊(han)(han)接(jie)極為有(you)利。
c. 采用多層激光(guang)填絲焊的(de)方式還可以有較小功率的(de)激光(guang)器(qi)實(shi)現大(da)厚度板(ban)的(de)焊接(jie)，顯著(zhu)提高了激光(guang)對厚板(ban)焊接(jie)的(de)適應能力(li)。
2. 激光電弧(hu)復(fu)合焊接(jie)
激(ji)光(guang)電弧(hu)復合(he)焊接有時也(ye)稱電弧(hu)輔助激(ji)光(guang)焊接技術，其主(zhu)要目的是有效(xiao)利用激(ji)光(guang)和(he)電弧(hu)熱(re)源，充(chong)分發(fa)揮兩種熱(re)源各自優(you)勢，取(qu)長補短，以較小的激(ji)光(guang)功率獲得(de)較大的熔(rong)深(shen)，穩定(ding)焊接過程，提高焊接效(xiao)率，降(jiang)低激(ji)光(guang)焊接的裝配精度(du)和(he)應用成本。
3. 雙束(shu)激光焊接
雙束(shu)激光(guang)焊(han)接(jie)(jie)是將同一(yi)種激光(guang)采用光(guang)學方(fang)法(fa)分離成兩束(shu)單獨的光(guang)，或(huo)用兩束(shu)不同類型的激光(guang)組合起來進(jin)行(xing)焊(han)接(jie)(jie)的方(fang)法(fa)。通過改變兩束(shu)光(guang)的能量、光(guang)束(shu)間(jian)距、甚至是兩束(shu)光(guang)的能量分布模(mo)(mo)式，對(dui)焊(han)接(jie)(jie)溫度場進(jin)行(xing)方(fang)便、靈活的調節，改變小(xiao)孔的存在模(mo)(mo)式與(yu)熔(rong)(rong)池中液態(tai)金(jin)屬(shu)流動方(fang)式，為焊(han)接(jie)(jie)工藝提供更廣的選擇空間(jian)。它不僅擁有焊(han)接(jie)(jie)熔(rong)(rong)深大、速度快、精度高的優點，而且對(dui)常規(gui)激光(guang)焊(han)接(jie)(jie)難以(yi)焊(han)接(jie)(jie)的材料(liao)與(yu)接(jie)(jie)頭也有很大的適應(ying)性。
