要点134 了解激光焊接的优点
1）激光束功率密度高，焊缝熔深大（图6-4、图6-5、图6-6），速度快，效率高。
从图6-4～图6-6中还可看出：激光焊缝组织均匀、晶粒很小、气孔少、夹杂缺陷少，在力学性能、耐蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法。
图6-3 激光深熔焊焊缝
图6-4 激光深熔焊焊缝之一
激光器：9kW Nd∶YAG材料：C-Mn合金钢
图6-5 激光深熔焊焊缝之二
激光器：7kW Nd∶YAG材料：Ti合金钢
2）激光焊缝窄，热影响区小，焊件变形很小，可实现精密焊接（图6-7、图6-8）；激光焊接具有熔池净化效应，能纯净焊缝金属，适用于相同或不同材质、厚度的金属间的焊接，对高熔点、高反射率、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。
激光束可以被聚得很细，光斑能量密度很高，几乎可以汽化所有的材料，有广泛的适用性。
图6-6 Ti合金板Nd∶YAG焊
3）激光功率易控，实现自动化方便，特别是有的激光器，可利用光纤传导激光，因此可方便地安装于工业机器人的手上，构成激光焊接、切割类型的机器人；国外光纤传导的大功率Nd∶YAG激光器的功率已达3000W的水平，并应用于汽车车身部件的机器人焊接与切割（见图6-9、图6-10）。
图6-7 精密激光焊接与监测系统
图6-8 不锈钢焊件激光精密焊接
图6-9 光纤传导的激光加工机器人（MOTOMAN）
图6-10 光纤传导的激光焊接机器人（ABB）
但光纤只能对YAG、Nd∶YAG固体激光器（波长都是1.06μm）和某些半导体激光器的激光束进行传导。
4）在机械零部件制造业中，有大量的或结构复杂，或同一焊件所用材料不同，或对不同部位有不同的力学性能要求的焊件，如用传统的热加工（铸、锻）工艺方法制造，将是十分困难的。但使用激光拼装焊接后，可充分发挥包括冷加工在内的所有工艺制造方法各自的优势。例如图6-11所示中的焊件，凡是易磨损部分用耐磨钢种而承载部分用强度高、韧性好的钢种。分别加工后，再用激光拼焊成不用后续加工的整件；图6-12所示为不同材料节的轴类焊件环缝激光焊。
图6-11 激光焊接拼装的复杂焊件
图6-12 不同材料节的轴类焊件环缝激光焊
5）激光可与电弧复合组成加工系统（图6-13）。激光-电弧复合主要是激光与钨极氩弧（TIG）、等离子弧（Plasma）以及MAG（Metal Active Gas）等电弧焊复合。通过激光与电弧的相互影响，可克服每一种方法自身的不足，进而产生良好的复合效应。
Laser-TIG复合可显著增加焊速，约为TIG焊接时的2倍；钨极烧损也大大减小，寿命增加；坡口夹角亦减小，焊缝面积与激光焊时相近。
MAG焊成本低，使用填丝，适用性强，缺点是熔深浅、焊速低、焊件受热大。激光焊可形成深而窄的焊缝，焊速高、热输入低，但投资高，对焊件制备精度要求高，对铝等材料的适应性差。Laser-MAG的复合效应表现在：电弧增加了对间隙的桥接性（Ability of gapbridging）（图6-14），其原因有二：一是可填充焊丝，二是电弧加热范围较宽；电弧功率决定焊缝顶部宽度。
图6-13 激光-MAG复合焊接工艺示意图
图6-14 激光-电弧复合（Laser Arc Hybrid）加工的桥接性