離焦量對激光焊接質量的影響

激光焊接通（tōng）常需要一定的離焦量，因為激光焦點處光斑（bān）中心的功率密度過高，容易蒸發成孔。離開激光焦點的各平麵上，功（gōng）率密度分布相對均（jun1）勻。離（lí）焦方式有兩種：正離焦與負（fù）離（lí）焦。焦平麵位於工件上方為正（zhèng）離焦，反之為負離焦。按幾何光學理論（lùn），當正負離焦平麵與（yǔ）焊接平麵距離相（xiàng）等時，所對應平麵上功（gōng）率密度近似相同，但實（shí）際上所獲得的熔（róng）池形狀不同。負離焦（jiāo）時，可獲得更大的熔深，這與熔（róng）池的形成過程有關。實驗（yàn）表明，激光加熱50~200us材（cái）料開始熔（róng）化，形成液相金屬並出現部分汽化，形成高壓蒸汽，並以極高的速度噴（pēn）射，發出耀眼的（de）白光。與此同時，高濃度（dù）汽體（tǐ）使液相金屬運動（dòng）至熔池邊緣，在熔池中心形成凹陷（xiàn）。當（dāng）負離焦時，材料內部功率密度比表麵還高，易形成更（gèng）強的熔化、汽化，使光能（néng）向（xiàng）材（cái）料更深處（chù）傳遞。所以在實（shí）際應用中，當要求熔深較大時，采用負離（lí）焦；焊接薄材（cái）料時，宜用正離（lí）焦。