激光焊接是激光加工材料加工技術應用的重要方麵之一。70年代主要用於(yu) 焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過程屬於(yu) 熱傳(chuan) 導型，即激光輻射加熱工件表麵，表麵熱量通過熱傳(chuan) 導向內(nei) 部擴散，通過控製激光脈衝(chong) 的寬度、能量、峰值功率和重複頻率等參數，使工件熔化，形成特定的熔池。由於(yu) 激光焊接作為(wei) 一種高質量、高精度、低變形、高效率和高速度的焊接方法，隨著高功率CO2和高功率的YAG激光器以及光纖傳(chuan) 輸技術的完善、金屬鉬焊接聚束物鏡等的研製成功，使其在機械製造、航空航天、汽車工業(ye) 、粉末冶金、生物醫學微電子行業(ye) 等領域的應用越來越廣。目前的研究主要集中於(yu) C02激光和YAG激光焊接各種金屬材料時的理論，包括激光誘發的等離子體(ti) 的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控製、複合焊接、激光焊接現象及小孔行為(wei) 、焊接缺陷發生機理與(yu) 防止方法等，並對鎳基耐熱合金、鋁合金及鎂合金的焊接性，焊接現象建模與(yu) 數值模擬，鋼鐵材料、銅、鋁合金與(yu) 異種材料的連接，激光接頭性能評價(jia) 等方麵做了一定的研究。  
  
    一、激光焊接的質量與(yu) 特點  

    激光焊接原理：激光焊接是將高強度的激光束輻射至金屬表麵，通過激光與(yu) 金屬的相互作用，金屬吸收激光轉化為(wei) 熱能使金屬熔化後冷卻結晶形成焊接。圖1顯示在不同的輻射功率密度下熔化過程的演變階段[2]，激光焊接的機理有兩(liang) 種： 

    1、熱傳(chuan) 導焊接 

     當激光照射在材料表麵時，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，將光能轉化為(wei) 熱能而加熱熔化，材料表麵層的熱以熱傳(chuan) 導的方式繼續向材料深處傳(chuan) 遞，最後將兩(liang) 焊件熔接在一起。 
 
    2、激光深熔焊 

    當功率密度比較大的激光束照射到材料表麵時，材料吸收光能轉化為(wei) 熱能，材料被加熱熔化至汽化，產(chan) 生大量的金屬蒸汽，在蒸汽退出表麵時產(chan) 生的反作用力下，使熔化的金屬液體(ti) 向四周排擠，形成凹坑，隨著激光的繼續照射，凹坑穿入更深，當激光停止照射後，凹坑周邊的熔液回流，冷卻凝固後將兩(liang) 焊件焊接在—起。 

    這兩(liang) 種焊接機理根據實際的材料性質和焊接需要來選擇，通過調節激光的各焊接工藝參數得到不同的焊接機理。這兩(liang) 種方式最基本的區別在於(yu) ：前者熔池表麵保持封閉，而後者熔池則被激光束穿透成孔。傳(chuan) 導焊對係統的擾動較小，因為(wei) 激光束的輻射沒有穿透被焊材料，所以，在傳(chuan) 導焊過程中焊縫不易被氣體(ti) 侵入；而深熔焊時，小孔的不斷關(guan) 閉能導致氣孔。傳(chuan) 導焊和深熔焊方式也可以在同一焊接過程中相互轉換，由傳(chuan) 導方式向小孔方式的轉變取決(jue) 於(yu) 施加於(yu) 工件的峰值激光能量密度和激光脈衝(chong) 持續時間。激光脈衝(chong) 能量密度的時間依賴性能夠使激光焊接在激光與(yu) 材料相互作用期間由一種焊接方式向另一種方式轉變，即在相互作用過程中焊縫可以先在傳(chuan) 導方式下形成，然後再轉變為(wei) 小孔方式。      
    激光焊接的焊縫形狀     
 
     對於(yu) 大功率深熔焊由於(yu) 在焊縫熔池處的熔化金屬，由於(yu) 材料的瞬時汽化而形成深穿型的圓孔空腔，隨著激光束與(yu) 工件的相對運動使小孔周邊金屬不斷熔化、流動、封閉、凝固而形成連續焊縫，其焊縫形狀深而窄，即具有較大的熔深熔寬比，在高功率器件焊接時，深寬比可達5：l，最高可達10：1。