如何选择激光焊接参数

5.6.5.1 CO₂激光焊功率和速度与熔深的关系

图5.6-18所示为使用德国Trumpf射频激励快轴流CO₂激光器进行激光自熔焊时，激光功率和焊接速度与熔深的关系曲线，其中，工作气体为He，被焊材料为低碳钢，焦斑直径为0.4～0.5mm。

5.6.5.2 碟片激光焊功率和速度与熔深的关系

图5.6-19所示为使用德国Trumpf碟片激光器进行激光自熔焊时，激光功率和焊接速度与熔深的关系曲线，其中，工作气体为He，焊接材料为低碳钢，聚焦光学器件CFO50，焦斑直径0.2mm。

5.6.5.3 光纤激光焊功率和速度与熔深的关系

图5.6-20所示为使用德国IPG光纤激光器进行激光自熔焊时，激光功率和焊接速度与熔深的关系曲线，其中，工作气体为He。

图5.6-18 CO₂激光焊时，激光功率和焊接速度与熔深的关系

K—光束传输因子，K=基模高斯光束的束腰直径×远场发散角/（实际光束的束腰直径×远场发散角），无量纲，其值越接近于1，表示光束质量越好。

图5.6-19 用碟片焊接时，激光功率和焊接速度与熔深的关系

图5.6-20 用光纤激光器焊接时，激光功率和焊接速度与熔深的关系

a）镁和铝镁合金 b）低碳钢、不锈钢和铝合金 c）不锈钢 d_f—光斑半径 f—焦距 BPP—光束聚焦参数积 P—激光功率

5.6.5.4 不同激光器焊接速度与熔深的关系对比

图5.6-21所示为功率相当的不同激光器焊接时，熔深与焊接速度的关系曲线对比。由于光纤激光器具有非常好的光束质量，可以获得更小的聚焦光斑，其焊接熔深最深。

5.6.5.5 聚焦光斑大小对熔深的影响(www.xing528.com)

图5.6-22所示为用4kW光纤激光焊接时，聚焦光斑、熔深与焊接速度的关系曲线。

5.6.5.6 保护气对焊缝熔深的影响

图5.6-23所示为CO₂激光焊接低碳钢时，保护气体对熔深的影响曲线。图5.6-24所示为15kWCO₂激光焊接不锈钢和低碳钢时，保护气体对熔深的影响。

图5.6-21 相近条件下不同激光器焊接时，熔深与焊接速度关系对比

图5.6-22 光纤激光焊接时，聚焦光斑、熔深与焊接速度的关系

图5.6-23 CO₂激光焊接低碳钢时，保护气体对熔深的影响曲线

图5.6-24 15kWCO₂激光焊接不锈钢和低碳钢时，保护气体对熔深的影响

a）气体流量的影响 b）气体种类的影响 c）混合气体的影响 d）混合气体对不同材料的影响

注：相对熔深是指以在空气中（无保护气体）焊接得到的熔深为1。

5.6.5.7 喷嘴到焊件的距离与熔深的关系

图5.6-25所示为喷嘴到焊件的距离与熔深的关系。随喷嘴相对位置的降低，熔深可增加20%。5.6.5.8焦点位置对焊缝横断面形状的影响（图1.7-42）