Laserové zváracie zariadenie je široko používané, ale pri zváraní sa často vyskytujú chyby pri zváraní, ako sú praskliny, pórovitosť zvárania a rozstrek. Mnoho výskumov sa uskutočnilo doma i v zahraničí. Kombinujú laserové zváranie s kmitaním, pulzom a inými metódami. Pri štúdiu princípu pripisujú dôležitosť aj kombinácii s priemyselným vybavením a aktívne využívajú nové produkty na podporu vlastného výskumu. Výskum je veľmi praktický.
Domáci výskum sa zameriava hlavne na to, ako riešiť chyby laserových zváracích spojov, a podrobne sa skúma aj mechanizmus formovania chýb zvárania. Mnoho výskumných tímov študovalo problémy rozstrekovania roztavenej zmesi a Fresnelovho absorpčného efektu pomocou simulačnej analýzy a skenovacieho elektrónového mikroskopu. Vysoko výkonné ožarovanie laserom na pracovnej ploche spôsobuje, že sa materiál rýchlo odparuje a vytvára kľúčovú dierku, takže kvalita zvárania je určená Fresnelovým absorpčným účinkom roztavenej zmesi a kľúčovej dierky.
Poruchy zvárania sa vyrábajú v procese laserového zvárania, ako je znázornené na obrázku, porucha pórovitosti spôsobená laserovým zváraním pozinkovanej ocele DP780 s vysokou pevnosťou. Peng Nanxiang z Hunanskej univerzity študoval absorpciu hĺbkového laserového zvárania pomocou kľúčových dier a Fresnelov. Zistilo sa, že distribúcia celkovej hustoty výkonu Fresnelovej absorpcie je nerovnomerná v dôsledku viacnásobného odrazu laseru v kľúčovej dierke. Hustota steny otvoru v spodnej časti kľúčovej dierky je vyššia ako hustota horného otvoru a dôležitým faktorom ovplyvňujúcim distribúciu hustoty je laserový odraz.
Metóda laserového zvárania s jedným ohniskom má stále určité obmedzenia. Napríklad je nemožné riadiť teplotný cyklus počas zvárania a pri zváraní materiálov s vysokou tepelnou citlivosťou sa vo vnútri zvaru ľahko objavia praskliny. Mnoho vedcov študovalo laserové zváranie s dvojitým zaostrením, aby stabilizovali proces zvárania. Pang Shengyong a ďalší z Huazhongskej univerzity vedy a techniky študovali stabilitu kľúčovej dierky a prietok hliníkovej zliatiny v roztavenej nádrži v režime laserového dvojitého zaostrenia.
Bol ustanovený model spojenia prechodného taveného poolu a vnútorného toku dvojitého zaostrenia laserového zvárania z hliníkovej zliatiny. Model zdroja tepla bol stanovený metódou sledovania lúčov a boli zohľadnené účinky Fresnelovho absorpčného účinku, sily spätného rázu pary a vnútorného toku roztavenej zmesi. Výsledky ukazujú, že laserové zváranie s dvojitým ohniskom je stabilnejšie a kontrolovateľnejšie a fluktuácia kľúčovej dierky je zjavne slabšia ako fluktuácia zvárania jedným laserom.
V porovnaní so zahraničím je domáci výskum zmeny tvaru lúča laserového lúča menší, väčšina z nich sa zameriava na zmenu počtu laserových lúčov, ale výskum defektov laserového zvárania. Zahraničné výskumné tímy sa snažia pomocou nových optických komponentov preskúmať mechanizmy formovania kolapsu kľúčových dierok a rozstrekovania roztavenej zmesi.
Niektorí zahraniční vedci tiež vyskúšali novú technológiu na zlepšenie defektov laserového zvárania, napríklad pomocou kmitania lúča alebo laserovej modulácie výkonu na zníženie výskytu defektov. Volppj a kol. Prijal novo vyvinutý multifokálny optický prvok formujúci lúč, ktorý dokáže generovať viacpásmový pásový laser v axiálnom smere a upraviť vstup energie v kľúčovej dierke v ďalšej oblasti, aby vysvetlil mechanizmus tvorby rozstreku a vyhodnotil potenciál formovania axiálneho lúča na potlačenie defektov pri zváraní laserom s hlbokým prienikom. Výsledky ukazujú, že pri vysokom intenzite ožarovania svetlom je možné účinne znížiť množstvo postriekania, zabrániť zrúteniu kľúčovej dierky, zabezpečiť dostatočný prísun energie v hornej časti kľúčovej dierky a znížiť množstvo postriekania kvapalinou.
