活性激光焊接技术与传统激光焊接技术相比,能有效的增加焊缝熔深,减少焊缝熔宽。活性激光焊接技术在保证传统激光焊接技术优点的前提下,降低焊接所需要的功率和热输入,能有效的降低成本,提高生产效率,提高焊接质量。因此活性激光焊接技术研究与应用受到国内外热切关注。为了研究活性剂对激光焊的作用机理,本文从电弧形态的角度进行深入分析。由于激光电弧很难被直接观测到,因此从活性剂对等离子体的影响以及活性剂对熔池形态的影响两个方向进行研究。本文首先以304不锈钢为研究材料,采用高功率半导体激光焊进行平板堆焊,运用高速摄影技术,采集和分析活性剂对激光焊接电弧形态的影响规律。其次以H13热作模具钢为研究材料,采用低功率脉冲激光焊进行平板堆焊,运用CCD监控系统,采集熔池形态和分析活性剂对激光焊接熔池的影响规律。最后整理和分析上述实验结果,对活性激光焊接机理进行分析研究。针对高功率半导体激光焊,运用高速摄影技术采集等离子体形态,通过图像灰度处理、图像滤波去噪、图像二值化、图像边缘提取以及提取特征值等过程对采集到的图片信息进行提取。实验结果表明,活性剂能有效抑制等离子体的产生,Si O2和混合活性剂分别降低等离子体高度的30.7%和46.1%,Cr2O3、Si O2和混合活性剂分别降低等离子体截面积的37.3%、41.4%和44.3%,有效的抑制光致等离子体对入射激光的屏蔽作用。针对低功率脉冲激光焊,运用CCD监控系统观测活性剂对脉冲激光焊熔池形态的影响,并观测焊缝形态的变化规律。实验结果表明,活性剂能改变焊缝熔池形状,增加焊缝熔融金属量,增加焊缝熔深,活性激光焊熔深最高可达到传统激光焊的1.67倍。同时活性剂对焊缝韧性有一定的提高作用。不同的激光焊接参数对活性剂的作用效果产生一定的影响,随着离焦量的增加,活性剂的作用效果降低。通过对活性激光焊接电弧形态的研究结果表明,活性剂能降低等离子对激光电弧能量的吸收效果,改变熔池熔融金属液的流动方向,增加焊接材料对激光能量的吸收效率,起到增加焊缝熔深,减少焊缝熔宽的效果。