激光焊接在焊接效率、焊接质量、材料利用率等方面都要优于其他焊接方法，因此，在汽车工业中得到了广泛应用，激光焊接可用于汽车零件如尾气排放系统、变速器双联齿轮、减震器储油缸筒和滤清器等的焊接，也可用于汽车车身的拼焊及汽车车身框架的焊接，在提高汽车的结构强度和生产效率的同时，降低了整车质量和生产成本，为汽车工业带来了显著的经济效益。
    与常规焊接工艺相比，激光焊接具有热输入低、变形小、焊接速度快、焊缝强度高、重复性好并易于进行异种金属焊接等优点。随着激光器成本的降低、效率的不断提高、光束质量的持续改善以及激光焊接设备越来越向高精度、高稳定性和智能化方向发展，激光焊接技术在制造业特别是在汽车制造业中的应用越来越广泛。在国外，激光焊接技术在汽车工业中已成为标准工艺，该技术使汽车车身的制造效率更高、材料更节省，车身具有更轻的重量和更高的性能。
    一、激光焊接的原理及特点
    激光焊接是指当激光束触及金属材料时，其热量通过热传导传输到工件表面及表面以下更深处，在激光热源的作用下，材料熔化、蒸发并穿透工件的厚度方向形成狭长空洞，随着激光焊接的进行，小孔沿两工件间的接缝移动，进而形成焊缝。目前，激光焊接有两种基本形式：一种是传热焊（Conduction Welding），它是在工件表面吸收了入射激光后，通过热传导而形成一定体积的熔池来实现焊接的；另一种是深熔焊（Deep  Penetration  Welding），其特点是高功率的聚焦激光束使工件表面迅速蒸发而形成一个深穿型的圆孔空腔，而激光束进入孔内被进一步吸收并形成一个稳定的穿透性小孔，随着激光束与工件的相对运动，使小孔周围金属不断熔化流动、封闭、凝固而形成连续焊缝。
    与其他的焊接方法相比，激光焊接具有以下特点：
    *高的功率密度，功率密度可达105～107W/cm2；
    *由于激光加热范围小，在相同的功率和厚度条件下，焊接速度较高；
    *残余应力和变形较小；
    *可进行远距离焊接。
    二、激光焊接技术的发展动向
    1.发展新型激光焊接工艺和方法
    (1) 激光-电焊复合焊
    激光-电焊复合焊是近年来激光焊接领域的研究热点。电弧焊的特点在于电源成本低、焊缝“搭桥”性好、易于通过填充金属改善焊缝结构；而激光束焊的特点在于熔深大、焊接速度高、热输入低、焊缝窄，但焊接更厚的材料则需要更大的激光电源。所谓的激光-电弧复合焊就是将激光束焊与电弧焊结合起来，同时作用于一个焊接区。由于采用激光束和电弧共同工作，焊接速度高、焊接过程稳定、热效率高以及允许更大的焊接装配间隙，并且激光-电弧复合焊的焊缝是由激光束焊和电弧焊共同形成的，因而降低了所需的激光束能量。因为激光器的效率很低（YAG激光器的效率仅为3%），这就大大降低了激光器的功率，从而降低了设备造价，所以采用激光-电弧复合焊比激光束焊更加经济。
    目前，激光复合焊接的应用逐渐被生产企业所认同，国内外学者的研究扩展了它的应用领域，主要发展了激光与等离子弧复合焊接、双激光束焊接、激光与感应热源复合焊接等。在国外,德国ILT（激光科学技术研究所）和ISF（Ashen大学）共同开发研究了CO2激光及YAG激光与TIG或MIG电弧复合焊接法，日本大阪大学接合科学研究所、三菱重工株式会社等也进行了此方面的研究；在国内，甘肃工业大学材料科学与工程学院开发了YAG激光脉冲-MIG电弧复合焊接铝合金的新工艺，研究探讨了各规范参数对焊缝成型的影响规律及激光与电弧的复合作用，湖南大学激光研究所对较高功率密度的CO2激光-电弧复合焊接和在含1%CO2密闭室中低激光功率密度的CO2激光-电弧复合焊进行了对比研究。
    (2) 双/多光束焊接
    利用两台或多台激光器输出的能量集中输出的光束聚集到同一位置上，以提高总的激光能量，这使得能获得更大的熔深、更稳定的焊接过程和更好的焊缝成形质量。
    2. 激光焊接过程监测与智能控制
    激光焊接的优点之一是焊接速度快，薄板的焊接速度可达10m/min以上。在这样高速连续的焊接过程中，靠人工完成实时监测几乎是不可能的，一旦出现焊接缺陷，将在极短时间内造成大量的废品。实现激光焊接质量在线监测是保证焊接质量的一个十分重要的环节。德国的Thyssen汽车公司、美国的VIL公司制造的汽车镀锌激光拼焊机都采用了在线监测系统；我国的清华大学、华中科技大学也对激光焊接在线监测进行了研究，并取得了满意的研究成果。
    此外，汽车工业的迅速发展，也越来越要求加工过程的智能化和柔性化，因此，在激光焊接过程中采用智能控制技术也是激光焊接的一个重要发展趋势。国内的哈尔滨焊接研究所目前已建成了三维激光焊接机器人工作站，该站激光器采用一台德国HAAS公司的2kW HL2006D连续波（Nd:YAG）固体激光发生器。该激光发生器有三个分时输出的光纤出口，可以分别连接激光焊接枪或激光切割枪。国外也对利用激光视觉系统应用于激光焊接过程中展开了研究，这项技术利用激光摄像机来跟踪接缝的焊接参数，从而实现实时控制，使得能以更低的成本焊出质量更好的工件。
    三、激光焊接在汽车工业中的应用
    1.汽车零部件的激光焊接技术
    激光焊接在汽车工业中最初应用于变速齿轮的焊接。到目前为止，国外激光焊接已经在汽车零部件生产中得到了非常广泛的应用，包括尾气排放系统、变速器双联齿轮、减震器储油缸筒、滤清器和车门铰链等。
    随着我国汽车工业的迅速发展，众多汽车车型纷纷引入，有的齿轮在图样上规定分体加工、激光焊接。上海某厂为此引进了齿轮激光焊接生产线，由于进口设备运转成本高、设备维修不及时，后改用国产CO2激光焊接设备，在质量、数量、进度等方面均能满足汽车配套的需求。一汽集团哈尔滨变速箱厂生产的2.2t货车变速箱组合齿轮(材料为20MnTi)也采用了大功率Nd:YAG激光器进行了焊接，焊缝熔深为3mm，组合齿轮的最大剪切强度为544MPa，破坏扭矩13.72kN，焊后前后轴孔的径向变形量≤0.02mm。
    早期汽车离合器均采用中碳钢整体加工、整体淬火，或用低碳钢整体加工、渗碳淬火，这两种工艺费时、费料、变形大且连接件易磨损。自20世纪80年代初已改成分体加工，离合器片采用渗碳淬火，而连接套则采用调质处理，两件在压配后采用激光焊接。上海雷鸥激光设备有限公司已成功地利用国产CO2激光器实现了汽车离合器的激光焊接，焊接深宽比为2.5:1，焊接速度达到1～2m/min。
    减震器储油缸筒与上盖的连接通常采用CO2焊，由于CO2焊存在变形大、焊接质量难以控制、焊缝不美观等缺点，而储油缸筒在工作过程中需经受高压作用，必须有良好的气密性和拉伸断裂抗力，因而国外从20世纪80年代后期起就采用了激光焊接。目前国内很多汽车生产厂家都指定要使用激光焊实现对产品的焊接，因而国内在减振器储油缸筒的加工上也纷纷采用了激光焊接。
    2. 激光拼焊技术
    汽车车身的拼焊技术是激光焊接在汽车制造应用最为成功、效益最为明显的一项技术。采用激光焊接可以将两块平板坯料拼焊成一块平板坯料，且没有变形和挠曲，它还可以将不同厚度、不同材质、不同强度、不同冲压性能和不同表面处理状况的散板坯料拼焊在一起，用来压制大型覆盖件。采用这种拼接板坯料既可设计制造出强度合理、由一件取代数件的车身结构件，又可减少结构质量、降低车身质量，并减少零件制造及装焊工作量，达到降低成本的目的。图1中左图的车门内板正是由三块不同厚度的钢板拼焊而成，右图是其拼焊剖面厚度示意图。
    目前，激光拼焊已广泛应用于汽车车身各部件的制造中。世界著名的汽车制造商如奥迪、菲亚特、宝马、丰田和尼桑等都竞相在车身加工中应用激光拼焊技术。
　　早在1993年，我国就对1mm厚镀锌板进行了激光拼焊试验，汽车底板激光拼焊生产示范线曾列入国家“九五”攻关项目，之后长春一汽集团公司从德国引进了CO2激光拼焊系统，进行汽车底板的拼焊生产，1999年上海宝钢集团公司从美国引进了CO2激光焊接设备，开展了各类型汽车拼焊板的研发工作，哈尔滨焊接研究所还将自己研制的激光宽长板拼焊技术应用于哈尔滨龙江客车集团公司生产的龙江牌长途卧铺客车顶棚的制造，拼焊后的客车顶棚用宽长板焊缝平整，肉眼几乎看不出变形。
    3. 汽车车身框架激光焊接技术
    传统上汽车车身框架的焊接是采用点焊的方法来完成的，但是点焊需要占据两对接部件的搭接量大，相应的需钢量也多，且由于点焊的不连续性，焊后的车身框架刚度较差。现在大多汽车生产企业都采用了激光焊接代替点焊用于车身框架的焊接。例如上海大众汽车有限公司生产的Passat B5车型中，车顶与侧围的对接就采用了激光焊接技术，取代了通常的点焊或铜钎焊，从而解决了车顶漏水问题、提高了车身制造精度，并大大节省了返工时间。在POLO车型中，激光焊接的应用增加到了底板与侧围、侧围与车顶横梁的焊接，在新项目MPV中，激光焊接的应用还增加到了底板和侧围的焊接。
    四、结论
    激光焊接技术作为一种高质量、高精度和高速度的先进焊接法，在国外已成为最有朝气的焊接方法之一。如今中国已成为汽车生产大国，但与发达国家的汽车工业相比还存在较大差距。为使我国的汽车工业能尽快赶上发达国家水平，必须在汽车制造中采用包括激光焊接技术在内的先进加工技术。目前我国的激光焊接技术虽然有了长足的发展，但还不能满足国内汽车工业的生产要求。进一步提高国内的激光焊接技术水平，尽快实现激光焊接设备国产化和商品化是当务之急。