激光自动焊接机的工作原理，其实可以理解成一句话：用高度集中的激光束，把材料局部迅速加热到熔化甚至汽化，再靠熔融金属冷却凝固，把两块工件连在一起。 激光焊接既可用于金属，也可用于部分热塑性材料;因为热源非常集中，薄板时可以做到较高焊接速度，较厚材料则能形成又窄又深的焊缝。

　　它真正“自动”的地方，不在激光本身，而在于整套控制系统。一台激光自动焊接机通常会把激光源、光纤或光学传输系统、聚焦焊接头、夹具、运动平台或机器人、控制系统，以及必要的监测单元组合在一起。设备先把工件固定好，再按预设程序控制焊接轨迹、速度、功率和焦点位置，让激光沿着焊缝自动运行。激光焊接本身很容易和自动化产线集成，这也是它在工厂里应用越来越多的原因。

　　如果按工作流程来讲，大致是这样：

　　定位和夹紧工件

　　先把两块或多块待焊零件准确放到夹具上，让接缝位置稳定，避免焊接时偏移。激光焊接对位置精度比较敏感，所以自动夹具和定位系统很重要。

　　激光聚焦到很小的光斑

　　激光束经过光学系统后，会被聚焦成一个很小、能量密度很高的点。这个点落在焊缝附近时，材料表面会迅速吸收能量并升温。

　　材料熔化，形成熔池

　　激光能量转成热量后，工件局部会先熔化，形成一个小熔池。等激光头继续往前走，后面的熔池冷却凝固，就留下连续焊缝。IPG 对这个过程的描述就是：激光把能量以热的形式传给材料，材料熔化形成熔池，随后冷却并把目标区域熔接起来。

　　根据能量密度进入不同焊接模式

　　激光焊接常见有两种模式：

　　热传导焊：功率密度较低，热量主要停留在表面，焊缝通常比较宽、比较浅。

　　深熔焊(keyhole)：功率密度更高时，材料不只是熔化，还会局部汽化，形成一个“钥孔”。激光在钥孔壁多次反射后，能量吸收更充分，于是得到更深、更窄的焊缝。TWI 给出的典型范围是，热传导焊常见于低于约 10^5 W/cm²，而 keyhole 焊常见于高于约 10^6–10^7 W/cm²。TRUMPF 也说明，深熔焊会形成被熔融金属包围的蒸汽孔洞，随着激光沿焊缝前进，熔融金属绕过这个孔洞并在后方凝固。

　　运动系统带着激光沿焊缝走完

　　自动焊接时，可以是平台移动工件，也可以是机器人带着焊接头移动，还有一种是扫描振镜让光束高速偏转。这样设备就能按程序完成直线焊、圆周焊、点焊、拼缝焊，甚至复杂三维轨迹焊接。部分高速方案还可以在系统连续运动中完成焊接，减少停顿时间。

　　在线监测和质量控制

　　现在不少激光自动焊接机不只是“按程序发光”，还会边焊边监测。常见方法包括相机、热像、光学传感，甚至用低功率测量光束同步检测焊深。IPG 的资料提到，部分在线测量系统可以直接测量关键焊缝几何参数，比如焊深，而且是在焊接过程中实时完成的。

　　所以，激光自动焊接机之所以能工作，靠的是三件事配合：高能量密度的激光热源、稳定准确的运动控制、以及过程监测与参数控制。

　　它和普通焊机最大的区别，不只是“换了个热源”，而是把焊接这件事做成了一个可重复、可编程、可追踪的过程。这样做的好处通常是焊接速度更快、热影响区更小、变形更小，而且批量一致性更容易控制。