摘要：采用CO2和Nd：YAG激光器焊接A3钢，结合高速摄像和光谱分析，研究激光深熔焊接阈值的表征及特性。结果表明，以激光功率与光斑直径之比作为深熔焊接阈值的表征参量，深熔焊接阈值与光斑大小无关；而临界功率密度随光斑尺寸不同而变化。YAG激光焊接模式转变阈值明显大于材料蒸发的阈值，在模式转变前的热导焊接阶段，金属材料已出现显著蒸发，而焊接模式转变后，蒸气羽辉的光谱保持不变。CO2激光焊接模式转变前，金属仅发生微弱的蒸发。深熔焊接时，蒸发显著加强，且蒸气部分电离。分析表明，CO2激光焊接时，蒸气电离形成等离子体，增加金属对激光的吸收，促进深熔焊接过程的建立。

关键词：激光技术 激光焊接 深熔阈值 等离子体 光谱 

单位：北京工业大学激光工程研究院 北京100022