双光束激光焊接可以增大匙孔面积,稳定匙孔从而减小甚至消除气孔的产生,非穿透激光焊接在某些形状复杂、不易清理焊渣、成形精密的焊缝中具有广泛的应用,本文针对不锈钢激光非穿透的工艺型气孔问题,采用双光束焊接的方式,调节工艺参数包括光斑间距、光斑直径、能量分配比例来消除气孔的产生,得到光斑间距、光斑直径、能量分配比例对焊缝质量的影响规律。改变光斑间距,研究发现当光斑间距为0.6mm和0.8mm,焊缝中没有气孔产生,这是由于两光束形成一个共同的较大匙孔,一方面增大了匙孔和熔池的面积,从而稳定匙孔,减少匙孔坍塌产生的气泡,减小气孔的出现,另一方面熔池的冷却时间增加,即使熔池内形成气泡也能更好地逸出,减小气孔的产生。另外在这两组光斑间距下焊缝形貌为钉字形,这更加能够佐证两光束形成了共同的大匙孔,因此焊缝上宽下窄呈现为钉字形。改变光斑直径,研究发现在小光斑直径下即使两光束形成共同的大匙孔,焊缝也会产生密集型气孔;光斑直径进一步增大,在光斑间距0.6mm和0.8mm时没有气孔,在光斑间距1.0mm时有气孔产生;在大光斑直径下从间距0.6mm到1.0mm的变化过程焊缝都没有气孔,说明匙孔的稳定需要适当的匙孔大小,当两光束形成的共同匙孔面积过小时,在焊接过程中此共同匙孔仍相当于单个匙孔,容易塌陷形成气泡,进而形成气孔,而当光斑直径超过一定的阈值后,相应的匙孔面积越大,稳定匙孔的光斑间距范围也就越大,即获得无气孔焊缝的双光束焊接的工艺范围越大。改变能量分配比例,研究发现双光束在能量分配比例极不均匀时即接近于单光束焊接时飞溅严重,焊缝产生数量较多的链状气孔;两束光的能量分配比例进一步均匀化时飞溅存在但有所减弱,焊缝产生数量较少的链状气孔;当双光束能量分配比例相等为1:1时焊接过程无飞溅,焊缝也没有气孔,说明在双光束焊接过程中,两束光的能量分配比例越均匀,匙孔的面积就越大,匙孔越稳定,双光束焊接过程越稳定,气孔越少甚至消失。综上,焊缝质量与匙孔的稳定性存在相关联系,匙孔开口面积的变化直接决定匙孔的稳定性。一方面匙孔的稳定性需要一定的光斑直径,使得匙孔在焊接过程中处于稳定状态,另一方面通过改变光斑间距、光斑直径、能量分配比例这三个核心工艺参数,发现当匙孔开口面积方差小于0.005 mm~4,焊缝没有气孔产生;当匙孔开口面积方差在0.005 mm~4-0.01 mm~4之间,焊缝出现数量较少的气孔;当匙孔开口面积方差大于0.01 mm~4,焊缝出现大量的链状气孔。