激光是受激輻射放大的光，與傳統(tǒng)的光源相比，它的四個(gè)顯著特點(diǎn)是方向性好、亮度高、單色性強(qiáng)、相干性好。激光具有良好的時(shí)空特性，聚焦后功率密度可達(dá)l05W／cm2以上，對(duì)材料的作用既可以是連續(xù)式的，又可以是準(zhǔn)連續(xù)的，還可以脈沖式的。脈沖寬度可以短至μs、ns、甚至更短：其作用在材料上的面積、形狀、功率(或能量)均可以方便調(diào)節(jié)。波長(zhǎng)為1.06μm的YAG激光還可用光纖傳輸，千瓦級(jí)的YAG激光光纖傳輸時(shí)的光纖直徑僅幾百μm，激光的這些特點(diǎn)使其在焊接及其相關(guān)領(lǐng)域諸如切割、打孔、打標(biāo)、熔覆等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用，并受到了越來(lái)越多的關(guān)注。 
另外，激光也像一般光一樣有生物效應(yīng)，這種生物效應(yīng)一方面可給人類(lèi)帶來(lái)益處，諸如育種、醫(yī)療，另一方面，無(wú)防護(hù)的大功率激光輻射，也會(huì)造成 人體組織直接或間接的損害。因此，了解激光對(duì)生物體可能造成的損傷，對(duì)從事激光焊接的工作者是十分必要的。 
1 激光的生物效應(yīng) 
激光對(duì)生物機(jī)體的效應(yīng)主要有熱效應(yīng)、光效應(yīng)、壓力效應(yīng)以及電磁場(chǎng)效應(yīng)。 
1.1熱效應(yīng) 
熱效應(yīng)是指高功率密度的激光輻照生物體時(shí)所引起的生物體組織蛋白質(zhì)的破壞、燒傷、炭化、氣化、穿孔等。 
研究表明，用100焦耳的激光照射到0.1cm3的生物體上，在幾μm的時(shí)間內(nèi)可升溫至200℃。然而，溫度下降的速度卻很慢，溫度的急升和緩冷會(huì)引起基因的突變。通常情況下，基因約由1000個(gè)原子組成，原子受高熱會(huì)改變其位置，變成異構(gòu)分子。 
1.2光效應(yīng) 
是指激光照射生物體所引起的刺激、抑制以及分解等作用，激光對(duì)人體的光效應(yīng)與激光波長(zhǎng)、照射時(shí)間、照射劑量等有關(guān)。 
1.2.l光敏作用 
是指激光對(duì)生物體的刺激或抑制作用。He-Ne激光的波長(zhǎng)為0.6328μm，mw級(jí)的He一Ne激光照在人體上幾乎沒(méi)有溫升的感覺(jué)，然而，卻能刺激酶的活性，增強(qiáng)血液中的吞噬細(xì)胞、紅血球和血色素的含量。 
l.2.2光致?lián)p傷 
高度單色性的激光會(huì)使分子里的化學(xué)鍵受激發(fā)而引起分子分解。例如核糖酸吸收0.25～0.26.μm的紫外光會(huì)引起細(xì)胞死亡。 
1.2.3壓力效應(yīng) 
光照射在物體上，把光的動(dòng)量傳遞給物體即形成光壓，光壓與功率密度成正比。激光的壓力來(lái)自?xún)蓚�(gè)方面，一是輻射壓力，當(dāng)功率密度為：108 W/cm 2時(shí)，輻射壓力可達(dá)3400 Pa，二是功率密度超過(guò)人體損傷的閾值時(shí)，組織蒸發(fā)、氣化產(chǎn)生的沖擊壓力。輻射壓力和沖擊壓力構(gòu)成了總壓力。 
l.2.4電磁場(chǎng)效應(yīng) 
正常機(jī)體細(xì)胞和組織有一定的游離電荷儲(chǔ)備，存在一特殊的生物場(chǎng)。激光作為一種很強(qiáng)的電磁波，其照射人體組織時(shí)，其電磁場(chǎng)會(huì)對(duì)人體組織的生物場(chǎng)產(chǎn)生干擾，影響其生理狀態(tài)。 
激光光波的電磁場(chǎng)主要影響機(jī)體的原子和分子狀態(tài)，進(jìn)而影響生物電位，生物電位對(duì)神經(jīng)脈沖傳遞有重要作用，所以，激光輻照會(huì)引起神經(jīng)脈沖傳遞受刺激、抑制或破壞。 
激光焊接的主要特性 
激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。20世紀(jì)70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過(guò)程屬熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已成功應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。