一、激光焊机的熔透状态特征

激光焊机的熔深是指焊接过程中被激光熔化的工件厚度。一般情况下认为小孔深度即为熔深，因此往往将小孔穿透工件等同于熔透。实际上，由于小孔周围存在定厚度的液 态金属层，可能存在小孔未穿透工件但工件已被熔透的情形。通过对激光焊接过程和焊缝背面熔透状态的分析，可以确定激光深熔焊存在以下几种熔透状态。

①未熔透。焊接过程中小孔及其下方的液态金属都没有穿透母材(工件)，在工件背面看不到金属被熔化的任何痕迹。

②仅熔池透。焊接过程中小孔已接近工件的下表面，但尚未穿透工件，而小孔下方的液态金属则透过工件背面。虽然工件背面被熔化，但因表面张力的作用，熔化的液态金属无法在工件背面形成较宽的熔池，因此凝固后焊缝背面呈现细长连续或不连续的堆高。这种状态虽也属熔透范围，但因背面熔宽太窄，整条焊缝的熔透是不可靠和不稳定的，特别是对接焊时焊缝对中稍有偏差就会出现未熔合。

③适度熔透(小孔穿透)。焊接过程中小孔刚好穿透工件，此时小孔内部的金属蒸气会向工件下方喷出，其反冲压力会使液态金属向小孔四周流动，导致熔池背面宽度明显增加，焊接后形成背面熔宽均匀适度且基本无堆高的焊缝形态。

④过熔透。焊接过程中由于过高的热输人使小孔不仅穿透了工件，而且小孔直径及其周围的液态金属层厚度明显增加，导致熔池过宽(明显大于适度熔透状态下的背面熔宽)，甚至造成焊缝表面凹陷等。

上述四种熔透状态中，适度熔透(小孔穿透)状态是理想的熔透状态，因为此时小孔穿透工件，可以保证焊缝完全熔透，同时熔池又不至于过宽而导致焊缝表面的凹陷。因此适度熔透(小孔穿透)状态叮作为熔透检测与控制的基准。

显微分析表明，仅熔池透状态的焊缝断面呈现较明显的倒三角形，而适度熔透状态的焊缝断面则呈现倒梯形或双曲线形。也就是说，适度熔透状态应表现为焊缝正反面均成形平整、无凹陷和无明显堆高，且具有一定背面熔宽。

二、激光焊机的焊缝形成特点

激光热导焊的焊缝具有常规熔焊(如电弧焊、气体保护焊等)焊缝的特点。激光焊机熔池有周期性变化的特点，原因是激光与物质作用过程中的自振荡效应。这种自振荡的频率一般为100~ 1000温度波动的振幅为100 500K。

由于自振荡效应，使熔池中的小孔和金属的流动发生周期性的变化。小孔的形成，使激光可以辐射至小孔深处，加强了熔池对激光能量的吸收，使原有小孔的深度进一步增加，熔化金属的汽化使小孔得以维持，形成一个深宽比很大的连续焊缝。

由于激光深熔焊的热输人是电弧焊的1/10~1/3，因此凝固过程很快。特别是在焊缝的下部，因很窄且散热条件好，故有很快的冷却速度，使焊缝内部形成细化的等轴晶，晶粒尺寸约为电弧焊的1/3左右。

采用激光焊接机，“只要能看见，就能够焊接”。激光焊接可以在很远的工位，通过窗口，或者在电极或电子束不能伸人的三维零件的内部进行焊接。与电子束焊接一样，激光焊接只能从单面实施，因此可采用单面焊将叠层零件焊接在起。 激光焊的这一 优势为焊接接头设计开辟了新的途径。采用激光焊，不仅焊接质量得到显著的提高，生产率也高于传统的焊接方法。