激光深熔焊接一般采用連續激光光束完成材料的連接，其冶金物理過程與電子束焊接極為相似，即能量轉換機制是通過“小孔”（Key-hole）結構來完成的。光束不斷進入小孔，小孔外的材料在連續活動，跟著光束移動，小孔始終處于活動的不亂狀態。在足夠高的功率密度激光照射下，材料產生蒸發并形成小孔。小孔內布滿在光束照射下壁體材料連續蒸發產生的高溫蒸汽，小孔四壁包抄著熔融金屬，液態金屬周圍包抄著固體材料（而在大多數常規焊接過程和激光傳導焊接中，能量首先沉積于工件表面，然后靠傳遞輸送到內部）。
其中熱傳導型激光焊接原理為：激光輻射加熱待加工表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等激光參數，使工件熔化，形成特定的熔池。功率密度小于104~105 W/cm2為熱傳導焊，此時熔深淺、焊接速度慢；功率密度大于105~107 W/cm2時，金屬表面受熱作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深寬比大的特點。就是說，小孔和圍著孔壁的熔融金屬跟著前導光束前進速度向前移動，熔融金屬充填著小孔移開后留下的曠地空閑并隨之冷凝，焊縫于是形成。
用于齒輪焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接機主要涉及激光深熔焊接。激光焊接可以采用連續或脈沖激光束加以實現，激光焊接的原理可分為熱傳導型焊接和激光深熔焊接。這個布滿蒸氣的小孔如同一個黑體，幾乎吸收全部的入射光束能量，孔腔內平衡溫度達2500 0C左右，熱量從這個高溫孔腔外壁傳遞出來，使包抄著這個孔腔周圍的金屬熔化。孔壁外液體活動和壁層表面張力與孔腔內連續產生的蒸汽壓力相持并保持著動態平衡。上述過程的所有這一切發生得如斯快，使焊接速度很輕易達到每分鐘數米。激光焊接機
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