一種以高能量密度激光束為熱源的有效精細(xì)焊接方法。激光焊接機(jī)是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。激光深熔焊是激光焊接的方法之一。當(dāng)激光功率密度達(dá)到10^6~10^7W/cm^2時(shí)，輸入的功率遠(yuǎn)大于熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射散熱的速率。材料表面蒸發(fā)形成小孔?？變?nèi)的金屬蒸氣壓與周?chē)后w的靜電有關(guān)。力和表面張力形成動(dòng)態(tài)平衡，激光可以通過(guò)孔洞直射到孔底。

影響激光焊接機(jī)深熔焊效果的因素有：

① 激光功率密度

深熔焊的前提是使激光光斑聚焦，使其具有足夠高的功率密度，因此激光焊接機(jī)激光功率密度對(duì)焊縫成型有決定性的影響。激光功率同時(shí)控制熔深和焊接速度。對(duì)于一定直徑的激光束，當(dāng)激光功率增加時(shí)，熔深加深，焊接速度增加。

激光功率達(dá)到一定的焊接熔深一般有一個(gè)臨界值。當(dāng)達(dá)到這個(gè)臨界值時(shí)，熔池會(huì)劇烈沸騰，超過(guò)時(shí)，熔深會(huì)急劇下降。此外，由于金屬蒸氣的作用力，在熔池中形成小孔，小孔是實(shí)現(xiàn)深熔焊的關(guān)鍵。

焦斑功率密度不僅與激光功率成正比，還與激光束和聚焦光路參數(shù)有關(guān)。

② 焊接速度

在深熔焊過(guò)程中，激光焊接機(jī)焊接速度與熔深成反比。在保持激光功率不變的情況下，如提高焊接速度，熱輸入會(huì)減少，熔深也會(huì)減少。因此，適當(dāng)降低焊接速度可以增加熔深，但速度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致材料過(guò)度熔化和工件焊透現(xiàn)象。因此，對(duì)于特定的激光功率和特定的厚度和類(lèi)型的材料，有一個(gè)合適的焊接速度范圍以獲得較大的熔深。

③ 焦點(diǎn)位置

激光焊接機(jī)在深熔焊過(guò)程中，為了保持足夠的功率密度，焦點(diǎn)位置非常重要。焦點(diǎn)與工件表面相對(duì)位置的變化直接影響焊縫的寬度和深度。只有當(dāng)焦點(diǎn)位于工件表面的合適位置時(shí)，所得焊縫才能形成平行截面，并獲得較大熔深。

④ 保護(hù)氣體

保護(hù)氣體的作用有兩點(diǎn)：1）排除焊接局部區(qū)域的空氣，保護(hù)工作表面不被氧化； 2) 約束大功率激光焊接時(shí)產(chǎn)生的等離子云。

⑤ 工件接頭間隙

工件拼接間隙，裝配間隙直接關(guān)系到激光焊接機(jī)焊接工件的熔深和焊縫寬度。深熔焊接時(shí)，如果接頭間隙超過(guò)光斑尺寸，則不能焊接；如果接頭間隙過(guò)小，有時(shí)在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生接頭重疊、難以熔合等不良效果；接頭間隙過(guò)大，易焊透；慢焊可以彌補(bǔ)一些焊縫缺陷是由于間隙過(guò)大，高速焊焊縫變窄，裝配要求更嚴(yán)格。

⑥材料性質(zhì)

待焊工件材料對(duì)激光的吸收決定了激光焊接機(jī)的效率。影響材料對(duì)激光的吸收率的因素有兩個(gè)：1）材料電阻率，不同材料拋光后表面吸收率測(cè)量發(fā)現(xiàn)材料對(duì)激光的吸收率與電阻率的平方根成正比，電阻率隨溫度變化； 2）材料的表面狀態(tài)對(duì)光束吸收率的影響比較重要，因此對(duì)焊接效果有顯著影響。