2、激光焊接的工艺特点

    按焊接熔池形成的机理区分，激光焊接有两种基本模式：热导焊和深熔焊，前者所用激光功率密度较低（105～106W/cm2），工件吸收激光后，仅达到表面熔化，然后依靠热传导向工件内部传递热量形成熔池。这种焊接模式熔深浅、深宽比较小。后者激光功率密度高（106～107W/cm2），工件吸收激光后迅速熔化乃至气化，熔化的金属在蒸汽压力作用下形成小孔激光束可直照孔底，使小孔不断延伸，直至小孔内的蒸气压力与液体金属的表面张力和重力平衡为止。小孔随着激光束沿焊接方向移动时，小孔前方熔化的金属绕过小孔流向后方，凝固后形成焊缝。这种焊接模式熔深大，深宽比也大。在汽车制造领域，一般选用深熔焊。

    深熔焊过程中产生的金属蒸气和保护气体，在激光作用下会发生电离，从而在小孔内部和上方形成等离子体。等离子体对激光有吸收、折射和散射作用，因此一般来说熔池上方的等离子体会削弱到达工件的激光能量，并影响光束的聚焦效果、对焊接不利。通常可辅加侧吹非活性气体，如氦气、氩气等驱除或削弱等离子体。小孔的形成和等离子体效应，使焊接过程中伴随着具有特征的声、光和电荷产生，研究它们与焊接规范及焊缝质量之间的关系和利用这些特征信号对激光焊接过程及质量进行监控，具有十分重要的理论意义和实用价值。

    由于经聚焦后的激光束光斑小（0.1～0.3mm），功率密度高，比电弧焊（5×102～104 W/cm2）高几个数量级，因而激光焊接具有传统焊接方法无法比拟的显著优点：加热范围小，焊缝和热影响区窄，接头性能优良；残余应力和焊接变形小，可以实现高精度焊接；可对高熔点、高热导率，热敏感材料及非金属进行焊接；焊接速度快，生产率高；具有高度柔性，易于与机器人配合实现自动化。

    激光焊与电子束焊有许多相似之处，但它不需要真空室，不产生X射线，更适合生产中推广应用。因此，激光焊接实际上已取得了电子束焊接20年前的地位，成为高能束焊接技术发展的主流。