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(hua)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(ji)光焊的優點
它(ta)與一般焊接方法(fa)相比，其優點在于：
1. 聚(ju)焦(jiao)后的激(ji)光具有很高的功率密(mi)度，焊接以深熔方式進行。
2. 激光的加(jia)熱范圍小（＜1mm），熱量集中(zhong)，焊(han)接速度快，使焊(han)接殘(can)余應力和焊(han)后(hou)變(bian)形量減小。
3. 激光能(neng)反(fan)射、透射，在(zai)空間傳播相當距離(li)后能(neng)量衰減很小，可進行(xing)遠距離(li)或一些難以接(jie)近(jin)部(bu)位的焊(han)接(jie)；
4. 與電子束(shu)焊接相比，它(ta)不(bu)(bu)需要(yao)真(zhen)空室，也不(bu)(bu)會產生X射(she)線，但可(ke)焊接厚度(du)不(bu)(bu)如電子束(shu)焊的厚，且大功率激光(guang)發生器(qi)的結構比電子束(shu)更(geng)為復雜(za)，一次性投資更(geng)高。
二(er)、不(bu)銹鋼激光焊(han)的(de)焊(han)接特點
1. 奧氏(shi)體不銹(xiu)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(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)熱導率只有碳鋼(gang)(gang)(gang)的(de)1/3，對激(ji)光的(de)吸收率比(bi)碳鋼(gang)(gang)(gang)略高，所以同樣條件下奧氏體型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)激(ji)光焊(han)熔池比(bi)碳鋼(gang)(gang)(gang)稍微低(di)一點（5％～10％）。
3. 激光焊接(jie)奧氏(shi)體型(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的熱變(bian)形(xing)和殘(can)余應力也相(xiang)對(dui)較(jiao)小，采用(yong)其他常規(gui)焊接(jie)方法時奧氏(shi)體型(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)會產生比碳鋼(gang)大50％的熱膨脹量(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(san)、激光焊接設(she)備
激光(guang)(guang)焊接設(she)備主(zhu)要由(you)激光(guang)(guang)器、光(guang)(guang)學偏轉焦系(xi)統、光(guang)(guang)束(shu)檢(jian)測(ce)器、控制系(xi)統和工(gong)作臺組成，國產激光(guang)(guang)設(she)備型號見表3-48。按工(gong)作物質狀態，激光(guang)(guang)器分固體激光(guang)(guang)器和氣體激光(guang)(guang)器；按其(qi)能量輸出方式可分脈沖激光(guang)(guang)器和連續激光(guang)(guang)器。
幾種焊接(jie)激光器(qi)性能參(can)數(shu)見表(biao)3-49。
1. 固體激光器產生激光的(de)工作物質有紅寶石(shi)、釹玻璃釔鋁石(shi)榴石(shi)，主(zhu)要以(yi)脈沖(chong)方(fang)式工作，輸出功(gong)率(lv)小，通常用于(yu)定位焊(han)(han)(han)，隨著(zhu)輸出功(gong)率(lv)增(zeng)大，也(ye)可以(yi)進行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形式如圖3-49所示。脈沖(chong)激光焊(han)(han)(han)主(zhu)要焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數(shu)有脈沖(chong)能(neng)量和寬度以(yi)及功(gong)率(lv)密度等。表(biao)3-50為用脈沖(chong)激光焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)301不銹鋼鋼焊(han)(han)(han)絲的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數(shu)及接(jie)(jie)頭性能(neng)。
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、橫流式二氧化碳(tan)激光器和快速軸流式二氧(yang)化碳激光器。二氧化(hua)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。
激光(guang)焊(han)的(de)熔(rong)深與激光(guang)功(gong)率(lv)、焊(han)接速度、光(guang)斑直(zhi)徑、離焦量、氣體(ti)保護(hu)(hu)等均(jun)有關。其中(zhong)氣體(ti)保護(hu)(hu)用氦能(neng)使熔(rong)深加(jia)深，如(ru)果在氦里加(jia)入(ru)少量氬(ya)或(huo)氧，能(neng)進一步提高熔(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(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、激光焊接技術發展方向
1. 激光填絲焊(han)接
激光(guang)焊接(jie)一般情(qing)況下(xia)不(bu)需要添加(jia)填(tian)充焊絲，激光(guang)束(shu)(shu)照射在(zai)被焊工件的(de)(de)接(jie)縫處，靠(kao)被焊工件材(cai)料自身的(de)(de)熔化(hua)形成接(jie)頭(tou)。由于激光(guang)束(shu)(shu)的(de)(de)光(guang)束(shu)(shu)尺(chi)寸(cun)很小，對被焊材(cai)料的(de)(de)坡口(kou)加(jia)工和裝(zhuang)配間隙(xi)要求很高，一旦達不(bu)到要求，往往會發(fa)生焊偏或(huo)(huo)泄漏(lou)，很難(nan)保證(zheng)焊接(jie)接(jie)頭(tou)質量。如果(guo)在(zai)激光(guang)對工件進行加(jia)熱的(de)(de)同時，采(cai)用從激光(guang)束(shu)(shu)前方或(huo)(huo)后方添加(jia)填(tian)充焊絲的(de)(de)方式，補充液態(tai)金屬(shu)(shu)，解(jie)決由于間隙(xi)過大(da)或(huo)(huo)激光(guang)作用下(xia)液態(tai)金屬(shu)(shu)汽(qi)化(hua)流失(shi)而造(zao)成的(de)(de)焊縫區液態(tai)連接(jie)金屬(shu)(shu)過少的(de)(de)問題，避(bi)免焊縫出現咬邊、凹陷等缺陷。
激光(guang)填(tian)絲(si)焊接(jie)的優點(dian)：
a. 激光填絲(si)焊(han)(han)可(ke)以(yi)在很大程度(du)上降低工件的(de)加工和裝配精度(du)，改(gai)善焊(han)(han)接結構和被焊(han)(han)材料的(de)適應性，提高(gao)焊(han)(han)縫成形和表面質量。
b. 激光(guang)填(tian)絲(si)焊(han)(han)(han)(han)可以通過(guo)設計(ji)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)成分來(lai)控制焊(han)(han)(han)(han)接冶(ye)金和焊(han)(han)(han)(han)縫成分，改善(shan)焊(han)(han)(han)(han)縫金屬(shu)的組織，抑制焊(han)(han)(han)(han)接裂(lie)紋的形(xing)成，提(ti)高焊(han)(han)(han)(han)接接頭的性能。特別對含有脆(cui)性材料的異種金屬(shu)焊(han)(han)(han)(han)接極為(wei)有利。
c. 采用多層激光(guang)填絲焊的方式還可以有較小功(gong)率的激光(guang)器實(shi)現大厚度板的焊接，顯著提高了激光(guang)對(dui)厚板焊接的適(shi)應(ying)能力。
2. 激光電(dian)弧復(fu)合(he)焊(han)接
激(ji)光電弧復(fu)合(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)有時也稱電弧輔助(zhu)激(ji)光焊(han)(han)接(jie)(jie)技(ji)術，其主要目的是有效利用激(ji)光和(he)電弧熱源，充分發揮兩種熱源各自優(you)勢，取長補(bu)短，以較小(xiao)的激(ji)光功率獲得較大的熔深，穩定焊(han)(han)接(jie)(jie)過程，提高焊(han)(han)接(jie)(jie)效率，降低激(ji)光焊(han)(han)接(jie)(jie)的裝配精度和(he)應用成(cheng)本。
3. 雙(shuang)束激光焊(han)接
雙束(shu)激(ji)光焊接(jie)(jie)(jie)是(shi)(shi)將(jiang)同一種激(ji)光采用(yong)光學(xue)方(fang)法(fa)分(fen)離成兩(liang)(liang)束(shu)單獨的(de)(de)光，或用(yong)兩(liang)(liang)束(shu)不同類(lei)型的(de)(de)激(ji)光組合起來進行焊接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)方(fang)法(fa)。通過(guo)改變(bian)兩(liang)(liang)束(shu)光的(de)(de)能量、光束(shu)間(jian)距(ju)、甚至是(shi)(shi)兩(liang)(liang)束(shu)光的(de)(de)能量分(fen)布模式，對焊接(jie)(jie)(jie)溫度場進行方(fang)便、靈活的(de)(de)調節，改變(bian)小孔的(de)(de)存在(zai)模式與(yu)熔池中液態金(jin)屬流(liu)動(dong)方(fang)式，為焊接(jie)(jie)(jie)工藝提供更廣的(de)(de)選擇空間(jian)。它(ta)不僅(jin)擁有焊接(jie)(jie)(jie)熔深大(da)(da)、速(su)度快、精度高的(de)(de)優(you)點，而且對常規激(ji)光焊接(jie)(jie)(jie)難(nan)以焊接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)材料與(yu)接(jie)(jie)(jie)頭也有很(hen)大(da)(da)的(de)(de)適應性。
