激光修復采用激光作為修復熱源,機器人作為運動系統,具有能量密度高、加熱集中、修復速度快、修復變形小等特點,可實現薄板的快速連接。
當激光光斑的功率密度足夠大時,金屬在激光的照射下被迅速加熱,其表面溫度在極短時間內升高至沸點,金屬發生氣化。金屬蒸汽以一定的速度離開金屬熔池表面,產生一個附加應力反作用于熔化的熔池金屬,使其向下凹陷,在激光斑下產生一個小凸坑。隨著加熱過程的進行,激光可以直接射入坑底,形成一個細長的“小孔”。

當金屬蒸汽的反沖壓力與液態金屬的表面張力和重力平衡后,小孔不再繼續深人。所產生的小孔將貫穿于整個板厚,形成較深的穿透型焊縫。小孔隨著光束相對于工件沿著修復方向前進,金屬在小孔前方熔化,并繞過小孔流向后方,凝固后形成焊縫。
激光光源功率的合理選擇十分重要,太小難以實現激光修復,過大則會提高設備成本。激光修復所需的激光功率由金屬的物理性質、表面吸收率和反射率所決定。
在激光修復過程中,聚集在工件上的激光能量只有一部分被材料吸收,另一部分被反射掉。修復鋼質材料時,激光的吸收率較高,修復銅質材料時,激光的吸收率會變低,這是由材料的特性決定的。