与激光热传导焊接相比，激光深熔焊接需要更高的激光功率密度，一般需用连续输出的CO2激光器，激光功率在200～3000W的范围。激光深熔焊接的机制与电子束焊接的机制相近，功率密度在106～107W/cm2的激光光束连续照射金属焊缝表面，由于激光功率热密度足够高，使金属材料熔化、蒸发，并在激光光束照射点处形成一个小孔。这个小孔继续吸收激光光束的光能，使小孔周围形成一个熔融金属的熔池，热能由熔池向周围传播，激光功率越大，熔池越深，当激光光束相对于焊件移动时，小孔的中心也随之移动，并处于相对稳定状态。小孔的移动就形成了焊缝，这种焊接的原理不同于脉冲激光的热传导焊接。

激光深熔焊接小孔效应示意

    激光深熔焊接依靠小孔效应，使激光光束的光能传向材料深部，激光功率足够大时，小孔深度加大，随着激光光束相对于焊件的移动，金属液体凝固形成焊缝，焊缝窄而深，其深宽比可达到12：1。激光深熔焊接需要足够高的激光功率，但几百瓦的CO2激光器，当激光模式好时，也能产生小孔效应，这是因为基模光束聚焦后能够获得高功率密度。

CO2深熔焊接机示意

    激光深熔焊接的焊接速度与激光功率成正比，熔深与速度成反比，欲使熔接速度增加、熔深加大，就必须选用大功率激光器。为获得高速度、高品质的焊接效果，常用1500～3500W之间的连续CO2激光器进行焊接。

大功率CO2激光器内部结构及外形