Beim Wärmeleitungsschweißen schmilzt der Laserstrahl die Fügepartner entlang der Fügestelle auf. Die Schmelzen fließen ineinander und erstarren zur Schweißnaht. Wärmeleitungsschweißen wird angewendet, um dünnwandige Teile zu verbinden, zum Beispiel für Ecknähte an Sichtkanten von Gehäusen. Weitere Anwendungen finden sich in der Elektronik.
Der Laser erzeugt eine glatte, abgerundete Schweißnaht, die nicht mehr nachbearbeitet werden muss. Für die genannten Anwendungen eignen sich gepulste oder dauerstrichbetriebene Festkörperlaser. Die Energie gelangt beim Wärmeleitungsschweißen nur durch Wärmeleitung in das Werkstück. Deshalb beträgt die Nahttiefe nur einige Zehntelmillimeter bis 1 Millimeter. Die Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs begrenzt die maximale Nahttiefe. Die Nahtbreite ist immer größer als die Nahttiefe. Wenn die Wärme nicht schnell genug abfließen kann, steigt die Bearbeitungstemperatur über die Verdampfungstemperatur. Metalldampf entsteht, die Einschweißtiefe steigt sprunghaft an, und der Prozess geht ins Tiefschweißen über.
