レーザー溶接は、レーザービームを使用して金属または熱可塑性プラスチックを結合して溶接を形成するために使用されるプロセスです。 このような集中熱源であるため、薄い材料では毎分メートルの高速溶接速度でレーザー溶接を実行でき、厚い材料では四角いエッジの部品間に狭く深い溶接を行うことができます。
レーザー溶接は、伝導制限溶接と鍵穴溶接の2つの根本的に異なるモードで動作します。 レーザービームが溶接している材料と相互作用するモードは、ワークピースに当たるビーム全体の出力密度に依存します。
伝導制限溶接は、電力密度が通常105W / cm2未満の場合に発生します。 レーザービームは材料の表面でのみ吸収され、材料を透過しません。 伝導が制限された溶接は、多くの場合、幅と深さの比率が高くなります。
レーザー溶接は、通常、鍵穴メカニズムによって、より高い出力密度を使用して行われます。 レーザービームが、通常GGgtの出力密度を生成するのに十分小さいスポットに集束される場合。 106-107 W / cm2の場合、ビームの経路にある材料は溶融するだけでなく、気化してから、伝導によって大量の熱を除去することができます。 次に、集束されたレーザービームがワークピースに浸透し、金属蒸気で満たされたGG＃39;キーホールGG＃39;と呼ばれる空洞を形成します（場合によってはイオン化されてプラズマを形成することもあります）。
この膨張する蒸気またはプラズマは、この空洞への鍵穴の溶融壁の崩壊の防止に貢献します。
さらに、この鍵穴の形成により、ワークピースへのレーザービームの結合が劇的に改善されます。 次に、溶接する接合部に沿って鍵穴を横切るか、レーザービームに対して接合部を移動することにより、深溶け込み溶接を実現します。 これにより、深さと幅の比率が高い溶接が得られます。
表面張力の作用下で、鍵穴の前縁にある溶融材料の一部が鍵穴キャビティの周りを後方に流れ、次に冷却および固化して溶接を形成します。 これにより、溶接キャップに山形のパターンが残り、溶接の開始点に向かって後方を向きます。
