激光焊是利用能量密度极高的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。与传统焊接方法相比,激光焊的能量密度高,加热速度快,热输入小,因而热影响区窄,焊接应力和变形小,且I形坡口对接焊不需填充材料。采用激光焊接铁素体不锈钢管可以满足汽车排气管焊后所有冷加工工艺的要求,废品率不到1%。日本、德国、美国等国家都已将激光焊用于汽车排气管的焊接。
纯铁素体不锈钢的激光焊接存在的主要问题是由于焊接温度高且高温停留时间长而引起的焊接接头脆化,因此,减小热输入量是激光焊接选择工艺参数的基本原则。激光焊接主要的工艺参数有激光输出功率、焊接速度、离焦量、保护气体的纯度和流量等,这些参数会影响焊缝的形状和焊接区保护效果。功率过大或过小、焊接速度过快或过慢都会使得焊缝成形不稳定。当焊接速度较快时还会在焊缝与基体表面交界处形成微小咬边现象,易产生应力集中,降低焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。为了保证焊接质量,需要采用适中的焊接参数。激光焊接接头的抗拉强度与母材接近,由于焊接热源的快速加热和冷却,使得接头处的塑性比母材有较大下降,但是仍能满足进一步的机械加工要求。
激光焊对焊件加工、组装和定位要求相对较高,设备昂贵,一次性投资大,单位时间加工成本高,在我国汽车工业中应用较少。研究和探索稳定的激光焊接工艺参数,有效控制激光焊接质量,自主研发激光焊接设备等是国内激光焊接行业需要解决的问题。