到20世紀(jì)70年代，隨著數(shù)千瓦至數(shù)十千瓦高功率CO2激光器的出現(xiàn)，激光深穿透焊接變成可能。

當(dāng)激光以大于10W/cm2的功率密度照射金屬時(shí)，即可得到激光深穿透焊接。其特點(diǎn)是當(dāng)高強(qiáng)度激光束作用于金屬材料表面時(shí)，材料表面會(huì)發(fā)生熔化和蒸發(fā)。當(dāng)蒸發(fā)速率足夠大時(shí)，所產(chǎn)生的高壓蒸氣的壓力足夠克服液態(tài)金屬的表面張力和液體重力，從而排開部分液態(tài)金屬，使激光作用區(qū)處的熔池下凹，形成小坑;光束直接作用在小坑底部，繼續(xù)加熱，使金屬進(jìn)一步熔化和氣化，所產(chǎn)生的蒸氣繼續(xù)迫使坑底的液態(tài)金屬排向熔池四周，從而使小孔進(jìn)一步加深。 這個(gè)過程繼續(xù)進(jìn)行下去，便最終在液態(tài)金屬中形成一個(gè)類似鎖眼的小孔。

當(dāng)激光束在小孔中產(chǎn)生的金屬蒸氣壓力與液態(tài)金屬的表面張力和重力達(dá)到平衡后，小孔不再繼續(xù)加深而形成-個(gè)穩(wěn)定深度的小孔， 這就是所謂“小孔效應(yīng)” 。

由于孔的四周是一層液態(tài)金屬， 液態(tài)金屬的外圍是未熔化的固態(tài)金屬，這使得液態(tài)金屬在其重力和表面張力的作用下有彌合小孔的趨勢(shì)。當(dāng)激光束向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔也隨光東向前移動(dòng)，這樣小孔前方的金屬又不斷地熔化和汽化，熔化的金屬在光束移動(dòng)過程中流向小孔后方，并借助液態(tài)金屬的表面張力和重力進(jìn)行彌合，然后凝固形成焊縫。這就是連續(xù)激光深穿透焊接的機(jī)理。

由上述機(jī)理可知，激光深穿透焊接(小孔效應(yīng))與熱傳導(dǎo)焊接相比有本質(zhì)區(qū)別，前者激光功率密度大于10°w/cm,可以在材料中產(chǎn)生小孔效應(yīng)。在小孔內(nèi)激光束可以直接通過小孔壁進(jìn)人孔底，得到很大的激光焊接深度，目前最大焊接深度已超過51mm。