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(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(yi)、不銹鋼激光焊的優點
它與一般焊(han)接方法相(xiang)比，其(qi)優點在于(yu)：
1. 聚焦后的激光具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的功率密(mi)度(du)，焊接(jie)以深熔方式(shi)進(jin)行(xing)。
2. 激光的加(jia)熱范圍小（＜1mm），熱量集(ji)中，焊接(jie)速(su)度快，使焊接(jie)殘余(yu)應力和(he)焊后(hou)變形量減小。
3. 激光能(neng)反射(she)、透射(she)，在空間傳播相當距離后能(neng)量衰減很(hen)小，可進(jin)行遠(yuan)距離或一些難以接(jie)近部位的焊接(jie)；
4. 與(yu)電子束焊(han)接相比(bi)，它不需要真空室(shi)，也不會產生(sheng)X射線，但可焊(han)接厚(hou)度(du)不如電子束焊(han)的厚(hou)，且大(da)功率激光發(fa)生(sheng)器的結構(gou)比(bi)電子束更為復雜，一次性投資更高。
二、不(bu)銹(xiu)鋼激光焊的焊接特點
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)的熱導率只有碳(tan)鋼(gang)的1/3，對激光的吸收率比碳(tan)鋼(gang)略高，所以同樣條件下奧氏體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)激光焊熔池(chi)比碳(tan)鋼(gang)稍微低一點(dian)（5％～10％）。
3. 激光焊(han)(han)接(jie)奧(ao)氏體(ti)(ti)型(xing)不銹鋼的(de)熱變形和殘余應力也相對較小，采(cai)用其他常規(gui)焊(han)(han)接(jie)方法時奧(ao)氏體(ti)(ti)型(xing)不銹鋼會產生比碳鋼大(da)50％的(de)熱膨(peng)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(san)、激光焊接設(she)備
激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)焊接設(she)備(bei)主要由激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)、光(guang)(guang)學偏轉焦系統、光(guang)(guang)束(shu)檢測(ce)器(qi)、控制系統和工(gong)作(zuo)臺(tai)組(zu)成，國產(chan)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)設(she)備(bei)型號(hao)見表3-48。按工(gong)作(zuo)物質狀態(tai)，激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)分(fen)固體激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)和氣體激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)；按其能量輸出方式可分(fen)脈(mo)沖激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)和連續激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)器(qi)。
幾(ji)種焊接激光器性能參數見(jian)表3-49。
1. 固體激(ji)(ji)光(guang)器產生激(ji)(ji)光(guang)的工作物質有紅寶石、釹玻璃釔鋁石榴石，主要以脈(mo)沖方式工作，輸出(chu)功率小，通常(chang)用于定位焊(han)(han)，隨著輸出(chu)功率增大(da)，也可以進行焊(han)(han)接(jie)(jie)。焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形式如圖3-49所(suo)示。脈(mo)沖激(ji)(ji)光(guang)焊(han)(han)主要焊(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數(shu)有脈(mo)沖能(neng)(neng)量和寬度以及功率密度等。表(biao)3-50為用脈(mo)沖激(ji)(ji)光(guang)焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)(jie)301不銹鋼(gang)鋼(gang)焊(han)(han)絲的焊(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數(shu)及接(jie)(jie)頭(tou)性(xing)能(neng)(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)(han)的熔(rong)深(shen)與激光(guang)功率、焊(han)(han)接(jie)速度、光(guang)斑直(zhi)徑、離焦量、氣體(ti)保(bao)護等(deng)均有關(guan)。其中(zhong)氣體(ti)保(bao)護用氦能使熔(rong)深(shen)加深(shen)，如果在氦里加入(ru)少量氬或氧，能進(jin)一步提高熔(rong)深(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. 激光填絲焊接(jie)
激(ji)光(guang)焊接一(yi)般情況下不需要(yao)添(tian)加(jia)填充焊絲(si)，激(ji)光(guang)束(shu)照射在被(bei)焊工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)接縫(feng)處，靠被(bei)焊工(gong)件(jian)材料自身的(de)(de)(de)熔(rong)化形成(cheng)接頭。由于(yu)激(ji)光(guang)束(shu)的(de)(de)(de)光(guang)束(shu)尺寸很(hen)(hen)小，對(dui)被(bei)焊材料的(de)(de)(de)坡(po)口加(jia)工(gong)和裝配間(jian)隙(xi)(xi)要(yao)求很(hen)(hen)高(gao)，一(yi)旦達不到要(yao)求，往(wang)往(wang)會發生焊偏(pian)或泄漏，很(hen)(hen)難保證焊接接頭質(zhi)量。如果在激(ji)光(guang)對(dui)工(gong)件(jian)進行加(jia)熱的(de)(de)(de)同時，采用(yong)從激(ji)光(guang)束(shu)前方(fang)或后(hou)方(fang)添(tian)加(jia)填充焊絲(si)的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)，補充液(ye)(ye)態(tai)金(jin)屬，解(jie)決由于(yu)間(jian)隙(xi)(xi)過大或激(ji)光(guang)作用(yong)下液(ye)(ye)態(tai)金(jin)屬汽化流失而造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)焊縫(feng)區液(ye)(ye)態(tai)連接金(jin)屬過少的(de)(de)(de)問題(ti)，避免焊縫(feng)出現咬邊、凹(ao)陷(xian)等缺陷(xian)。
激(ji)光填絲焊接的優點(dian)：
a. 激光填(tian)絲焊可以在很大程度上(shang)降低工件(jian)的(de)(de)加工和裝配精度，改善焊接(jie)結(jie)構和被焊材料(liao)的(de)(de)適(shi)應性，提(ti)高焊縫成形和表面質(zhi)量。
b. 激(ji)光填絲焊(han)(han)可(ke)以通過(guo)設(she)計(ji)焊(han)(han)絲成(cheng)分來(lai)控制(zhi)焊(han)(han)接(jie)冶(ye)金(jin)和焊(han)(han)縫成(cheng)分，改善焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)組織，抑制(zhi)焊(han)(han)接(jie)裂紋的(de)形成(cheng)，提高焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)性(xing)能。特(te)別對含有脆性(xing)材(cai)料的(de)異種(zhong)金(jin)屬(shu)焊(han)(han)接(jie)極(ji)為有利。
c. 采(cai)用多層激(ji)(ji)光填絲焊(han)的方式還(huan)可(ke)以有較小功(gong)率的激(ji)(ji)光器(qi)實現大厚度板的焊(han)接，顯著提高(gao)了激(ji)(ji)光對厚板焊(han)接的適(shi)應能力。
2. 激光電弧復合焊接(jie)
激(ji)光電弧(hu)復合焊接(jie)有時也稱電弧(hu)輔助激(ji)光焊接(jie)技術，其主要目的是有效利用激(ji)光和電弧(hu)熱源，充分發揮兩種熱源各自優(you)勢(shi)，取長(chang)補短，以較小(xiao)的激(ji)光功率獲(huo)得較大(da)的熔深，穩定焊接(jie)過(guo)程，提高焊接(jie)效率，降低激(ji)光焊接(jie)的裝(zhuang)配(pei)精度(du)和應(ying)用成本。
3. 雙束激光焊(han)接(jie)
雙束(shu)激光(guang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)是將同一種激光(guang)采(cai)用(yong)(yong)光(guang)學(xue)方法(fa)分離成兩(liang)束(shu)單(dan)獨的(de)(de)(de)光(guang)，或用(yong)(yong)兩(liang)束(shu)不(bu)同類型的(de)(de)(de)激光(guang)組合(he)起來進行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)方法(fa)。通過改變(bian)兩(liang)束(shu)光(guang)的(de)(de)(de)能量(liang)、光(guang)束(shu)間距、甚至是兩(liang)束(shu)光(guang)的(de)(de)(de)能量(liang)分布模式(shi)(shi)，對焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)溫度場進行方便、靈(ling)活的(de)(de)(de)調節，改變(bian)小孔的(de)(de)(de)存在模式(shi)(shi)與(yu)熔(rong)池中(zhong)液態金屬(shu)流動(dong)方式(shi)(shi)，為焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)提供更廣(guang)的(de)(de)(de)選擇空(kong)間。它不(bu)僅擁(yong)有(you)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)深大、速度快、精度高的(de)(de)(de)優點(dian)，而且對常規激光(guang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)難以焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)材料與(yu)接(jie)(jie)(jie)頭也有(you)很大的(de)(de)(de)適應性。
