正离焦对激光焊接机焊接质量的影响
正离焦对激光焊接机焊接质量的影响
发布日期:2022-01-18 10:00:50
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激光焊接机激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。
激光焊接机焊接通常需要一定的离焦量,因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。
激光焊接机离焦方式有两种——正离焦与负离焦,焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。
按几何光学理论:
当激光焊接机正,负离焦量相等时,对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同,负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50-200us材料开始熔化,形成液相金属并出现部分汽化,形成高压蒸气,并以极高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度气体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中心形成凹陷,当负离焦时,材料内部功率密度比表面还亮,易形成更强的熔化、汽化、使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦,焊接薄材料时,宜用正离焦。
激光焊接机离焦量的大小影响材料表面熔化斑点的直径以及熔池的径探比。
可见,激光焊接机聚焦后的光束腰部不在透镜焦平面上,而在位置A处.A称为激光焦点。表面光斑直径随离热量增加而增大。
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