1、功率密度
功率密度是激光加工中最關鍵的參數之一。更高的功率密度,可以在微秒內將表面層加熱到沸點,從而產生大量汽化。因此高功率密度有利于材料去除過程,如鉆孔、切割和雕刻。對于較低的功率密度,表面溫度需要幾毫秒才能達到沸點。在表層氣化之前,底層達到熔點,容易形成良好的熔焊。因此,在導電激光焊接中,功率密度在10^4~10^6W/CM^2范圍內。
2、激光脈沖波形
激光脈沖波形是激光焊接中的一個重要問題,尤其是薄板焊接。當高強度激光束打到材料表面時,60~98%的激光能量會在金屬表面反射損失,反射率隨表面溫度的變化而變化。在激光脈沖期間,金屬反射率變化很大。
3、激光脈沖寬度
脈沖寬度是脈沖激光焊接的重要參數之一。它不僅是區別于材料去除和材料熔化的重要參數,也是決定加工設備成本和體積的關鍵參數。
4、離焦量對焊接質量的影響
激光焊接通常需要一定的距離才能做文章,因為激光焦點處光斑中心的功率密度太高,容易蒸發成孔。
在遠離激光焦點的各個平面上,功率密度分布比較均勻。
有兩種散焦方法:正散焦和負散焦。如果焦平面在工件上方,則為正離焦,否則為負離焦。
根據幾何光學理論,當正負離焦面與焊接面的距離相等時,對應面上的功率密度大致相同,但實際上得到的熔池形狀不同。當散焦為負值時,可以獲得較大的熔深,這與熔池的形成過程有關。
實驗表明,當激光加熱50~200us時,材料開始熔化,形成液相金屬并汽化,形成工業壓力蒸汽,以極高的速度噴出,發出刺眼的白光。同時,高濃度氣體將液相金屬向熔池邊緣移動,在熔池中心形成凹陷.
當離焦為負值時,材料內部的功率密度高于表面,容易形成更強的熔化和汽化,從而使光能傳輸到材料的更深處。
因此,在實際應用中,當要求穿透深度較大時,采用負散焦;焊接薄材料時,應使用正散焦。