激光焊接机

光束质量对激光焊接和激光切割的影响

发布时间：2015-11-27 | 来源：星鸿艺激光焊接运营部 | 分享：

    影响激光热加工的因素很多，其中主要的是焦点功率密度、焦激光焊接金刚石工具斑形状、光强分布和焦斑漂移等。这些光学参数不仅与激光输出功率有关，而且更依赖于光束模式的分布和稳定性。当激光输出功率不变时，光束模式的畸变或跳动对激光热加工的影响主要表现在焦点功率密度变化、光强分布畸变和光点漂移等三个方面。
    激光束经过单透镜聚焦后，焦斑直径D主要由聚焦透镜焦距厂、光束达到透镜表面的直径d以及激光波长久等因素决定，在激光长期连续运转中，激光工作介质C02离解和负电性气体NOx增加，使激活介质成分变化而引起光束模式逐渐变化，其主要趋势为近场光斑直径收缩，因而聚焦后使焦斑直径变大，焦点功率密度下降。如果激光器近场光束模式的光斑截面形状发生变化，经薄透镜变换后，焦斑形状也将发生相应的变化，而使焦斑光强分布畸变。其结果是将导致激光热加工工艺参数，如扫描速度、切缝宽度和焊接深度等，发生变化。模式的渐变和跳动都可以导致光点漂移。光点的漂移对精细加工，如激光精密切割和焊接的质量等带来严重的影响。
    1．光束质量对激光焊接机的影响
    对于材料加工，特别是激光用于切割与焊接，要求有较小的切缝和焊缝，也就是说聚焦后的光斑愈小，能量密度愈高，愈有利于加工。例如，在相同功率下．光斑直径1 mm时的功率密度，只有直径为o．5 mm的功率密度的l／4。因此改善光束质量是很重要的。特别是对大体积放电的横流CO2激光器来说，稳定腔（例如平凹腔）输出往往是多模，为了获得低阶模或基模，就必须采用选模的方法。

不同光束质量对激光焊接机效果的影响

     由表可见，相同的激光功率密度和焊接速度，Mz参数不同，焊接深度明显不同，焊缝质量也不同，TEMoo具有最佳深度比。
    2．光束质量对激光切割的影响
    表给出两种不同的模式对同样厚度钢板进行激光切割的结果[s1。可明显看出，采用基模的COZ激光器进行薄板切割要比采用多模C02激光器好得多，切缝也要小得多。

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