本文在分析现有激光深熔焊接研究成果的基础上，针对现有研究存在的主要问题，采用理论研究和试验研究相结合的方法，对激光深熔焊接过程中的小孔效应进行了较深入系统的研究。论文首先选择GG17玻璃这种抗热震性好且软化温度与汽化温度相差较远的透明材料作为工件材料，采用特殊设计的实验装置，通过高速摄影方法首次清晰而完整地观测到了激光深熔焊接时的小孔形状。利用针孔扫描的原理，测量了聚焦光斑尺寸及光斑内的能量分布状况。试验研究了离焦量、焊接速度、激光功率等激光焊接工艺参数以及等离子体对激光深熔焊接小孔与熔池形状和尺寸的影响，结果表明：由于GG17玻璃的热传导系数很小，工件表面处的小孔直径主要取决于有效功率密度下的光斑直径，而与工件表面处的实际光斑直径没有简单的相等或比例关系，并与焊接速度关系不大；小孔的形状呈圆锥形，且圆锥角随小孔深度的增大而减小，当小孔深度较大时，由于不同深度处的小孔直径变化很小，可近似视为一圆柱体；小孔的弯曲程度与焊接速度密切相关，随着焊接速度的增大，小孔的弯曲程度加大；小孔深度随焊接速度的增大、离焦量的增大以及激光功率的减小而减小；由于GG17玻璃的电离能比金属材料高得多，不易形成光致等离子体，所以，在激光深熔焊接GG17玻璃的过程中，激光能量传输的主要方式是孔壁的多次反射吸收。 其次，论文系统地研究了小孔孔壁的反射吸收在激光深熔焊接过程中对激光能量传输的作用和影响。利用上面得到的小孔照片，通过测量可以确定小孔前后沿的形状，然后通过多项式拟合的方法得到了小孔前后沿的曲线方程。 在实验测量的材料表面对激光的反射率的基础上，采用几何光学近似的方法，通过跟踪激光在小孔内的多次反射传输轨迹，分析和计算了聚焦高斯激光通过孔壁的多次反射吸收而在圆柱形小孔、圆锥形小孔和实际小孔等几种形状的小孔孔壁上的能量分布情况。计算结果表明：不论是圆柱形小孔、圆锥形小孔还是真实形状的小孔，孔壁的多次反射只对小孔下部孔壁上的激光功率密度有影响，而在小孔的上部，孔壁上的激光功率密度主要取决于直射光的功率密度；对于真实形状的弯曲小孔而言，不论是小孔前沿还是小孔后沿，孔壁上的激光功率密度分布主要取决于直射到小孔前沿的激光功率密度在多次反射后在孔壁上的分布；对于真实形状的弯曲小孔而言，经过孔壁的多次反射吸收以后，小孔前沿孔壁上的激光功率密度基本能均匀分布，但是对于小孔后沿，孔壁上的激光功率密度分布很不均匀
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