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(ji)光焊的優(you)點
它與一(yi)般焊接方(fang)法相比，其(qi)優點在于(yu)：
1. 聚焦后的激光具有(you)很(hen)高的功率密(mi)度，焊(han)接以深熔(rong)方(fang)式進行。
2. 激光的(de)加熱范圍小（＜1mm），熱量集中，焊接速度快，使焊接殘余應力和焊后(hou)變形量減小。
3. 激光能反射(she)、透射(she)，在空間(jian)傳(chuan)播相當距離后(hou)能量衰減很小(xiao)，可進行遠距離或一些難以(yi)接近部位(wei)的焊接；
4. 與(yu)電(dian)子束焊接(jie)相比，它不需(xu)要真空室，也不會產生X射線，但可焊接(jie)厚度不如電(dian)子束焊的厚，且大功率激光發生器(qi)的結(jie)構比電(dian)子束更為復雜，一(yi)次性投(tou)資更高。
二、不銹鋼激光(guang)焊的焊接(jie)特點(dian)
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(xiu)鋼(gang)(gang)的熱(re)導率只有碳(tan)鋼(gang)(gang)的1/3，對激光(guang)的吸收率比碳(tan)鋼(gang)(gang)略高，所以同樣條件下(xia)奧氏體(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)(gang)激光(guang)焊熔池(chi)比碳(tan)鋼(gang)(gang)稍微(wei)低一(yi)點（5％～10％）。
3. 激光焊(han)接奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)型不(bu)銹鋼的熱(re)變形和殘余應力也相對較小(xiao)，采(cai)用其(qi)他常(chang)規(gui)焊(han)接方法時奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)型不(bu)銹鋼會產(chan)生比碳鋼大(da)50％的熱(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(jie)設備
激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊接設(she)備(bei)主要由(you)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器、光(guang)(guang)(guang)(guang)學偏轉焦系(xi)統、光(guang)(guang)(guang)(guang)束檢測器、控制系(xi)統和(he)(he)工(gong)作臺(tai)組成(cheng)，國產(chan)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)設(she)備(bei)型號(hao)見表3-48。按工(gong)作物質(zhi)狀態，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器分固體激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器和(he)(he)氣(qi)體激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器；按其(qi)能量(liang)輸出(chu)方式(shi)可分脈沖激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器和(he)(he)連(lian)續激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器。
幾種焊接激光器性(xing)能參數見表3-49。
1. 固體(ti)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)產生(sheng)激(ji)光(guang)(guang)的工作物(wu)質有(you)紅(hong)寶(bao)石(shi)(shi)、釹玻璃釔鋁石(shi)(shi)榴石(shi)(shi)，主要以(yi)脈(mo)沖方式工作，輸(shu)出功率小，通常用于(yu)定(ding)位焊(han)，隨著(zhu)輸(shu)出功率增大(da)，也可以(yi)進行焊(han)接(jie)。焊(han)接(jie)接(jie)頭形式如圖3-49所(suo)示。脈(mo)沖激(ji)光(guang)(guang)焊(han)主要焊(han)接(jie)參數(shu)(shu)有(you)脈(mo)沖能量和寬度以(yi)及功率密(mi)度等。表(biao)3-50為用脈(mo)沖激(ji)光(guang)(guang)焊(han)焊(han)接(jie)301不銹鋼鋼焊(han)絲的焊(han)接(jie)參數(shu)(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(hua)碳(tan)激光器、橫流式二氧化碳激光器和快速軸流式二(er)氧化碳激光器。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。
激光焊(han)的熔深與激光功率、焊(han)接速度、光斑直徑、離焦量(liang)、氣體(ti)保護等均有關。其(qi)中氣體(ti)保護用(yong)氦能使熔深加深，如果在氦里加入(ru)少量(liang)氬或氧，能進一步提(ti)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、激光焊(han)接(jie)技術發展方(fang)向
1. 激光填絲焊接
激光焊(han)(han)接(jie)一(yi)般情況下不(bu)需要(yao)添加填充(chong)焊(han)(han)絲(si)，激光束(shu)(shu)照射在被(bei)焊(han)(han)工件的接(jie)縫處，靠被(bei)焊(han)(han)工件材(cai)料自(zi)身的熔化形成接(jie)頭(tou)。由(you)于激光束(shu)(shu)的光束(shu)(shu)尺寸很(hen)小，對被(bei)焊(han)(han)材(cai)料的坡口加工和裝配(pei)間隙(xi)要(yao)求(qiu)很(hen)高，一(yi)旦達不(bu)到要(yao)求(qiu)，往往會發生焊(han)(han)偏或泄漏，很(hen)難保證(zheng)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)質(zhi)量。如果在激光對工件進行(xing)加熱的同(tong)時，采用從激光束(shu)(shu)前方或后方添加填充(chong)焊(han)(han)絲(si)的方式，補充(chong)液(ye)(ye)態(tai)金屬，解決由(you)于間隙(xi)過大或激光作用下液(ye)(ye)態(tai)金屬汽化流(liu)失而造成的焊(han)(han)縫區液(ye)(ye)態(tai)連接(jie)金屬過少(shao)的問題，避免(mian)焊(han)(han)縫出現咬邊、凹陷等(deng)缺陷。
激光填(tian)絲焊接的優點：
a. 激光填絲焊(han)可以在很(hen)大(da)程(cheng)度上降(jiang)低工件的(de)加工和裝配精(jing)度，改善(shan)焊(han)接結構和被焊(han)材料的(de)適(shi)應性，提高(gao)焊(han)縫成形和表(biao)面質(zhi)量。
b. 激光填絲焊(han)(han)(han)可以通過設計(ji)焊(han)(han)(han)絲成(cheng)分(fen)來控制焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)冶金(jin)和焊(han)(han)(han)縫成(cheng)分(fen)，改善(shan)焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬的(de)組織，抑制焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)裂紋(wen)的(de)形成(cheng)，提(ti)高焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)性能。特別對含有(you)脆性材料的(de)異種金(jin)屬焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)極為(wei)有(you)利。
c. 采(cai)用多層激光填絲焊的(de)方式還可(ke)以有較小功率的(de)激光器(qi)實現(xian)大(da)厚度(du)板(ban)的(de)焊接，顯著提(ti)高了激光對厚板(ban)焊接的(de)適應(ying)能力。
2. 激光(guang)電弧復合焊接
激光(guang)電弧復合(he)焊接有時也稱(cheng)電弧輔(fu)助激光(guang)焊接技術，其主(zhu)要目的(de)是有效利用激光(guang)和電弧熱源，充(chong)分發揮兩種熱源各自優勢，取(qu)長補短(duan)，以(yi)較小的(de)激光(guang)功率獲得較大的(de)熔深，穩定(ding)焊接過(guo)程，提(ti)高焊接效率，降低(di)激光(guang)焊接的(de)裝配精(jing)度和應用成本。
3. 雙束激光焊(han)接
雙(shuang)束(shu)激光焊接(jie)是(shi)將同(tong)一種激光采用(yong)光學方法分(fen)離成(cheng)兩(liang)束(shu)單獨的(de)(de)(de)光，或(huo)用(yong)兩(liang)束(shu)不同(tong)類(lei)型的(de)(de)(de)激光組(zu)合起來進行焊接(jie)的(de)(de)(de)方法。通過改變兩(liang)束(shu)光的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)、光束(shu)間(jian)距、甚至是(shi)兩(liang)束(shu)光的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)分(fen)布模式，對(dui)(dui)焊接(jie)溫度(du)(du)場進行方便、靈活的(de)(de)(de)調節，改變小孔的(de)(de)(de)存在模式與熔(rong)(rong)池(chi)中液態金屬流(liu)動(dong)方式，為焊接(jie)工藝提供更廣的(de)(de)(de)選(xuan)擇空間(jian)。它(ta)不僅擁(yong)有(you)焊接(jie)熔(rong)(rong)深大(da)、速度(du)(du)快、精度(du)(du)高(gao)的(de)(de)(de)優點，而且(qie)對(dui)(dui)常規激光焊接(jie)難以焊接(jie)的(de)(de)(de)材料與接(jie)頭也有(you)很大(da)的(de)(de)(de)適應性。
