一、激光焊機的熔透狀態特征

激光焊機的熔深是指焊接過程中被激光熔化的工件厚度。一般情況下認為小孔深度即為熔深，因此往往將小孔穿透工件等同于熔透。實際上，由于小孔周圍存在定厚度的液 態金屬層，可能存在小孔未穿透工件但工件已被熔透的情形。通過對激光焊接過程和焊縫背面熔透狀態的分析，可以確定激光深熔焊存在以下幾種熔透狀態。

①未熔透。焊接過程中小孔及其下方的液態金屬都沒有穿透母材(工件)，在工件背面看不到金屬被熔化的任何痕跡。

②僅熔池透。焊接過程中小孔已接近工件的下表面，但尚未穿透工件，而小孔下方的液態金屬則透過工件背面。雖然工件背面被熔化，但因表面張力的作用，熔化的液態金屬無法在工件背面形成較寬的熔池，因此凝固后焊縫背面呈現細長連續或不連續的堆高。這種狀態雖也屬熔透范圍，但因背面熔寬太窄，整條焊縫的熔透是不可靠和不穩定的，特別是對接焊時焊縫對中稍有偏差就會出現未熔合。

③適度熔透(小孔穿透)。焊接過程中小孔剛好穿透工件，此時小孔內部的金屬蒸氣會向工件下方噴出，其反沖壓力會使液態金屬向小孔四周流動，導致熔池背面寬度明顯增加，焊接后形成背面熔寬均勻適度且基本無堆高的焊縫形態。

④過熔透。焊接過程中由于過高的熱輸人使小孔不僅穿透了工件，而且小孔直徑及其周圍的液態金屬層厚度明顯增加，導致熔池過寬(明顯大于適度熔透狀態下的背面熔寬)，甚至造成焊縫表面凹陷等。

上述四種熔透狀態中，適度熔透(小孔穿透)狀態是理想的熔透狀態，因為此時小孔穿透工件，可以保證焊縫完全熔透，同時熔池又不至于過寬而導致焊縫表面的凹陷。因此適度熔透(小孔穿透)狀態叮作為熔透檢測與控制的基準。

顯微分析表明，僅熔池透狀態的焊縫斷面呈現較明顯的倒三角形，而適度熔透狀態的焊縫斷面則呈現倒梯形或雙曲線形。也就是說，適度熔透狀態應表現為焊縫正反面均成形平整、無凹陷和無明顯堆高，且具有一定背面熔寬。

二、激光焊機的焊縫形成特點

激光熱導焊的焊縫具有常規熔焊(如電弧焊、氣體保護焊等)焊縫的特點。激光焊機熔池有周期性變化的特點，原因是激光與物質作用過程中的自振蕩效應。這種自振蕩的頻率一般為100~ 1000溫度波動的振幅為100 500K。

由于自振蕩效應，使熔池中的小孔和金屬的流動發生周期性的變化。小孔的形成，使激光可以輻射至小孔深處，加強了熔池對激光能量的吸收，使原有小孔的深度進一步增加，熔化金屬的汽化使小孔得以維持，形成一個深寬比很大的連續焊縫。

由于激光深熔焊的熱輸人是電弧焊的1/10~1/3，因此凝固過程很快。特別是在焊縫的下部，因很窄且散熱條件好，故有很快的冷卻速度，使焊縫內部形成細化的等軸晶，晶粒尺寸約為電弧焊的1/3左右。

采用激光焊接機，“只要能看見，就能夠焊接”。激光焊接可以在很遠的工位，通過窗口，或者在電極或電子束不能伸人的三維零件的內部進行焊接。與電子束焊接一樣，激光焊接只能從單面實施，因此可采用單面焊將疊層零件焊接在起。 激光焊的這一 優勢為焊接接頭設計開辟了新的途徑。采用激光焊，不僅焊接質量得到顯著的提高，生產率也高于傳統的焊接方法。