激光焊接中的模式不稳定

激光焊接一般可分为热传导型和深熔型焊接，但还有一种新的焊接模式：在稳定工艺条件下出现焊缝熔深剧烈波动的不稳定现象，称为模式不稳定形焊接。经过研究发现，在模式不稳定型焊接过程中，等离子体间断性地产生和熄灭，整个过程是深熔型焊接和热传导型焊接无规则地随机变化，从焊缝成形可以十分清楚地看到这种焊接模式随机变化的特征。处于深焊型焊接模式时，焊缝宽、熔深大；变为热传导型焊接时，焊缝突然变窄、熔深突然变小，如图31所示。

另外，焦点位置、激光功率或焊接速度发生连续变化时也会依次出现稳定传导型焊接、模式不稳定和稳定深熔型焊接三种完全不同的焊接过程。而且模式不稳定焊接过程产生的工艺条件处于稳定传导型焊接和稳定深熔型焊接的工艺条件之间。这种模式存在的过渡区可用等离子体对激光的吸收作用加以解释：金属表面达到汽化的临界功率密度和等离子体产生的临界功率密度很接近，而小孔形成则伴随着等离子体的产生。当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时，由于等离子体对激光的吸收作用使工件实际获得的激光能量发生波动，其结果必然导致小孔的不断产生和消失，焊缝随之出现剧烈波动。