激光焊接作為一種先進(jìn)的高能束加丁技術(shù)被廣泛應(yīng)用于丁業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。一般情況下，激光焊接在大氣環(huán)境下進(jìn)行，需要側(cè)吹保護(hù)氣體，且多用在輕量化構(gòu)件的薄板焊接。近年來，隨著丁業(yè)激光器的飛速
發(fā)展，大功率、高品質(zhì)的光纖激光器和碟片激光器的；H現(xiàn)，大功率激光焊接有望在厚板焊接方面得到應(yīng)用。但是，激光焊接等離子體強(qiáng)烈的“屏蔽效應(yīng)”使得激光焊接無法通過增大激光功率而獲得持續(xù)的熔深增加，
并且在大功率激光深熔焊過程中，很難獲得良好的焊縫成形”。
    近年來日本學(xué)者提出了真空激光焊接的方法，真空激光焊接類似于電子束焊接，激光焊接過程在環(huán)境氣壓低于正常大氣壓的真空室內(nèi)完成。研究表明：在真空條件下激光焊接的熔深顯著增加，得到了類似
電子束焊接具有較大深寬比的大熔深焊縫。并且相比于電子束焊接，真空激光焊接不需要電子束焊接所需的極高真空度，大大增加了丁作效率，并節(jié)約了成本，同時(shí)真空激光焊接還不存在射線防護(hù)的問題。真空激光焊接機(jī)為激光焊接的應(yīng)用提供了一個(gè)全新方向。
    因真空激光焊接在深熔焊方面具有較大優(yōu)勢，本文以在厚板激光焊接方面應(yīng)用較多的高強(qiáng)鋼作為試驗(yàn)材料，研究環(huán)境氣壓、焊接速度和離焦量等因素對焊縫成形的影響規(guī)律，對比分析真空激光焊接與常規(guī)激光焊接在焊縫成形方面的區(qū)別，并利用CCD觀測激光焊接等離子體，分析環(huán)境氣壓改變焊縫成形的原因。
   本研究為真空激光焊接技術(shù)在厚板激光焊接方面的實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)參考和理論支持。為減小等離子體對激光焊接過程的干擾，擴(kuò)寬大功率激光焊接的應(yīng)用范圍，對真空條件下激光焊接的焊縫成形和等離子體特征進(jìn)行了研究。
   結(jié)果表明，真空激光焊接機(jī)可以改善激光焊接表面成形，增加熔深。在焊接速度為0.5 m/min時(shí)，真空環(huán)境下焊縫熔深大約是大氣環(huán)境下焊縫熔深的3倍。對比不同焊接速度下環(huán)境氣壓對熔深的影響規(guī)律發(fā)現(xiàn)，在焊接速度較小時(shí)，環(huán)境氣壓對于激光焊接的熔深影響更加明顯。在真空條件下，較大的負(fù)離焦可以顯著增加熔深，改善焊縫成形。等離子體圖像觀測結(jié)果表明，隨著環(huán)境氣壓降低，等離子體逐漸減弱。真空環(huán)境對激光焊接等離子體強(qiáng)烈的抑制效應(yīng)是真空激光焊接熔深增加，焊縫成形改變的一個(gè)原兇。