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激光焊接可以通過連續(xù)或脈沖激光束來實(shí)現(xiàn)。激光焊接的原理可分為熱傳導(dǎo)焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104~105 W/cm2時(shí)為熱傳導(dǎo)焊接，焊接速度慢。當(dāng)功率密度大于105~107 W/cm2時(shí)，金屬表面在熱量作用下凹陷成“空腔”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深寬比大的特點(diǎn)。
熱傳導(dǎo)激光焊接的原理是：待加工表面被激光輻射加熱，表面熱量通過熱傳導(dǎo)擴(kuò)散到內(nèi)部。通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等激光參數(shù)，使工件熔化形成特定的熔池。
齒輪焊接和冶金薄板焊接的激光焊接機(jī)主要涉及激光深熔焊。
激光深穿透焊接一般采用連續(xù)激光束連接材料，其冶金物理過程與電子束焊接非常相似，即能量轉(zhuǎn)換機(jī)制由“鍵孔”結(jié)構(gòu)完成。在足夠高功率密度的激光照射下，材料蒸發(fā)并形成孔隙。這個(gè)充滿蒸汽的小洞就像一個(gè)黑體，吸收了幾乎所有的入射光束能量。空腔內(nèi)的平衡溫度約為2500，熱量從高溫空腔的外壁傳遞，熔化空腔周圍的金屬。氣孔被光束照射下壁材連續(xù)蒸發(fā)產(chǎn)生的高溫蒸汽充滿，氣孔的四壁被熔融金屬包圍，而液態(tài)金屬被固態(tài)材料包圍(在大多數(shù)常規(guī)焊接工藝和激光傳導(dǎo)焊接中，能量首先沉積在工件表面，然后通過傳輸傳遞到內(nèi)部)。孔壁外的液體流動(dòng)和壁層的表面張力與孔腔內(nèi)不斷產(chǎn)生的蒸汽壓力處于動(dòng)態(tài)平衡。
