CO₂激光焊接中的等离子体行为影响着焊接过程的稳定,焊缝的成形,尤其是在高功率CO₂激光焊接中,由于功率密度高,等离子体行为更加活跃。本学位论文采用国产船用钢板,利用基于LabView平台的图像处理技术,针对15KW级的高功率激光深熔焊,研究了光致等离子体的影响因素及在焊接过程中的作用和光致等离子体抑制机制等方面的内容。首先,通过理论分析和数学简化,选取等离子体图像沿激光入射方向的高度反映等离子体对激光的吸收作用,等离子体图像面积反映等离子体对激光的折射作用。其次,通过对不同焊接工艺和常见装备问题及母材情况下,研究高功率激光深熔焊中等离子体行为的影响因素及其对焊接过程和焊缝的作用,得到以下结论:（1）线能量是决定等离子体大小的主要因素,在高功率激光焊接中,只要控制线能量就可以有效控制等离子体的大小,保证焊接过程的稳定,这为高功率激光焊接的广泛推广奠定了基础。（2）对于高功率激光焊接中常遇到的装配和工件加工问题,对等离子体大小形态的影响各不相同。当钢板相对高度位置变化和间隙过大时,等离子体扰动较大,无法形成合格焊缝,应尽量避免。错边、表面油污和铁锈对等离子体大小和形态影响很小。（3）对于激光填丝焊接,只要焊丝能被完全熔化,等离子体的形态变化较小,不会出现等离子体屏蔽现象,这为激光填丝焊接大厚度板提供了可能。最后,通过对保护气体流量、机构位置、吹气角度及保护气体成分的变化,对高功率激光焊接中用于抑制等离子体的侧吹气体的机理和作用进行研究,得到以下结论:（1）纯He保护气体流量的增加对等离子体高度和面积都有一定的抑制作用。但当气体流量从40L/min增加到60L/min时,等离子体平均面积和平均高度基本上维持不变。（2）吹气位置在高功率激光焊接中很重要,其中X可在-4⁺2mm范围内变化,但应尽量保持在0²mm;Y的位置必须保证在激光入射点;Z值保证在8¹5mm;吹气角度保持在30⁵0 o。（3）通过理论分析和计算,可知采用氦氩气体作为保护气体是可能的。与纯He相比采用75%Ar+25%He时产生的等离子体高度较小,面积较大,无法得到良好的焊缝,将速度降低为0.7m/min时,仍不能得到完全熔透的焊缝。采用60%Ar+40%He时采用1m/min的焊接速度可以得到完全熔透的焊缝,并保证了焊接效率,焊缝组织与力学性能与纯He为保护气体时得到的焊缝相近。