根據(jù)激光對(duì)工件的作用方式和激光器輸出能量的不同，可分為連續(xù)激光焊和脈沖激光焊。連續(xù)激光焊在焊接過程中形成一條連續(xù)的焊縫。脈沖激光焊輸入到工件上的能量是斷續(xù)的、脈沖的，每個(gè)激光脈沖在焊接過程中形成一個(gè)圓形焊點(diǎn)。

激光焊機(jī)有兩種基本模式，按激光聚焦后光斑作用在工件上功率密度的不同，激光焊般分為熱導(dǎo)焊 (功率密度小10⁵w/cm²)和深熔焊(也稱小孔焊，功率密度大于10⁶W/cm² )。

一、激光焊機(jī)熱導(dǎo)焊(傳熱焊)

激光焊機(jī)熱導(dǎo)焊是在較低的激光功率密度和較長(zhǎng)的激光照射時(shí)間下，材料從表層開始逐漸熔化，隨輸入能量和熱傳導(dǎo)作用，液固界面向材料內(nèi)部遷移，最終實(shí)現(xiàn)焊接的過程，類似于鎢極氬弧焊(TIG)。 材料表面吸收激光能量，通過熱傳導(dǎo)的方式向內(nèi)部傳遞并將其熔化，凝固后形成焊點(diǎn)或焊縫。

采用的激光光斑功率密度小于10⁵W/cm²時(shí)，激光焊機(jī)發(fā)射的激光將金屬表面加熱到熔點(diǎn)與沸點(diǎn)之間。焊接時(shí)，金屬材料表面將所吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽菇饘俦砻鏈囟壬叨刍?，然后通過熱傳導(dǎo)方式把熱能傳向金屬內(nèi)部，使熔化區(qū)逐漸擴(kuò)大，凝固后形成焊點(diǎn)或焊縫，因此熱導(dǎo)焊也稱傳熱焊。

在激光焊機(jī)熱導(dǎo)焊過程中，激光加熱引起的溫度變化使熔池的表面張力發(fā)生變化，在熔池內(nèi)產(chǎn)生較大的攪拌力，使熔池中的液態(tài)金屬按照一定的 方向發(fā)生流動(dòng)。激光熱導(dǎo)焊時(shí)由于沒有蒸氣壓力作用，也不產(chǎn)生非線性效應(yīng)和小孔效應(yīng)，所以熔深一般較淺。

激光焊機(jī)熱導(dǎo)焊時(shí)，工件表面溫度不超過材料的沸點(diǎn)，工件吸收的光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎笸ㄟ^熱傳導(dǎo)將工件熔化，熔池形狀近似為半球形。熱導(dǎo)焊的特點(diǎn)是激光光斑的功率密度小，很大一部分激光被金屬表面所反射，激光的吸收率較低，焊接熔深淺、焊點(diǎn)小、熱影響區(qū)小，因而焊接變形小、精度高，焊接質(zhì)量也很好，但焊接速度慢。熱導(dǎo)焊主要用于儀器儀表、電池外殼、電子元件等薄板(厚度<1mm)、小工件的精密焊接加工。

激光焊機(jī)是否以熱導(dǎo)焊方式進(jìn)行取決于激光焊的工藝參數(shù)。從本質(zhì)上說，激光光斑功率密度小于10⁵W/cm²時(shí)，材料表面被加熱至熔點(diǎn)和沸點(diǎn)之間，即可保證材料充分熔化，又不至于發(fā)生汽化，焊接質(zhì)量容易保證。

二、激光焊機(jī)深熔焊(小孔焊)

激光焊機(jī)深熔焊與電子束焊相似，高功率密度的激光束引起材料局部熔化并形成小孔，激光束通過小孔深人到熔池內(nèi)部，隨著激光束的運(yùn)動(dòng)形成連續(xù)焊縫。光斑功率密度很大時(shí)，所產(chǎn)生的小孔將貫穿整個(gè)板厚，形成深穿透焊縫(或焊點(diǎn))。在連續(xù)激光焊時(shí)，小孔是隨著光束相對(duì)于工件而沿焊接方向前進(jìn)的。金屬在小孔前方熔化，熔敷金屬繞過小孔流向后方后，重新凝固形成焊縫。

深熔焊的激光束可深人到焊件內(nèi)部，因而形成深寬比較大的焊縫。如果激光功率密度足夠大而材料相對(duì)較薄，激光焊形成的小孔貫穿整個(gè)板厚且背面可以接收到部分激光。這種方法也可稱為薄板激光小孔效應(yīng)焊。

圖3.5所示不同功率密度激光焊機(jī)的光束的加熱現(xiàn)象。小孔周圍被熔池金屬所包圍，熔化金屬的重力及表面張力有使小孔彌合的趨勢(shì)，而連續(xù)產(chǎn)生的金屬蒸氣則力圖維持小孔的存在。隨著激光束的運(yùn)動(dòng)，小孔將隨著光束運(yùn)動(dòng)，但其形狀和尺寸卻是穩(wěn)定的。

小孔的前方形成一個(gè)傾斜的燒蝕前沿。在這個(gè)區(qū)域，小孔的周圍存在壓力梯度和溫度梯度。在壓力梯度的作用下，燒熔材料繞小孔的周邊由前沿向后沿流動(dòng)。溫度梯度沿小孔的周邊建立了一個(gè)前面大后面小的表面張力，這就進(jìn)一步驅(qū)使熔融材料繞小孔周邊由前沿向后沿流動(dòng)，最后在小孔后方凝固形成焊縫。