激光焊接中,由于聚焦后的激光具有很高的能量密度(105～107W/cm2或更高),能形成深宽比很大的焊缝,并且具有热影响区域窄、焊接应力和变形小、焊缝美观等优点,在现代焊接领域得到越来越多的应用。近几年来,随着大功率光纤激光器技术和CO2激光器技术的不断成熟和产业化,大功率全固态激光器的重视程度越来越低,但是随着科技的发展大功率全固态激光器将会重新得到重视,以全固态激光作为激光源的激光焊接技术也将成为人们研究的重要方向之一304不锈钢(0Cr19Ni9)和碳钢(Q235)是现代工业应用最为广泛的工程材料之一,具有良好的焊接特性。本文主要从大功率全固态激光拼焊着手,采用单一变量的方法对不同厚度的304不锈钢和碳钢Q235进行焊接试验,研究工艺参数(包括焊接速度和离焦量)变化对304不锈钢和碳钢Q235焊接结果的影响,结合激光深熔焊的原理对试验结果进行分析,并对焊接后试件进行力学拉伸试验,得出焊后试件的力学抗拉强度,最终找出能应用于实际生产中,不同厚度的304不锈钢和碳钢Q235激光焊接较为合理的参数。试验结果表明,通过设定一定的激光焊接参数(如激光功率、焊接速度和焦点位置等)对304不锈钢和碳钢板材进行焊接,其焊缝强度可以超过母材的屈服极限σs,有的甚至可以达到母材的抗拉强度σb,可为工业实际应用提供可靠的焊接工艺参数。在用保护气体氩气40L/min,激光功率2.5kW,焊接速度相对合理的条件下,金属板材单面对接焊,焦点位置在板材上表面以下0.5mm附近焊接效果较好,而金属板材双面对接焊,焦点位置在板材上表面以上0.5mm附近焊接效果较好。与此同时,本文还介绍一种新型的激光焊接设备——LW2512数控激光焊接系统。LW2512型激光焊接系统采用光导光纤对光束进行传播,最终通过数控机床装设的激光焊接头完成平面的二维焊接。该系统由3kW大功率全固态激光器、控制系统结构、LW2512型数控激光焊接机等组成。