Pendant le processus de soudage laser portatif, le faisceau laser est concentré par le système optique pour former une région à haute densité d'énergie à la surface de la pièce ou à l'intérieur du matériau.La position de mise au point détermine la répartition de l'énergie par unité de surfaceIl s'agit de l'un des principaux paramètres de processus affectant la stabilité du soudage et la qualité du soudage.
La position de mise au point est généralement référencée à la surface de la pièce comme point zéro et peut être classée en état de mise au point positive, de mise au point négative et de mise au point défocalisée.
1. Caractéristiques de soudage avec mise au point sur la surface de la pièce (Focus zéro)
Lorsque la mise au point laser est située sur la surface de la pièce, le diamètre de la tache laser est minime et la densité d'énergie maximale.L'efficacité d'accouplement entre le laser et le matériau est élevée.
Les caractéristiques de soudage sont les suivantes:
Initiation rapide de la piscine en fusion et processus de soudage stable
Couture de soudure étroite avec des limites claires
Profondeur de pénétration concentrée et efficacité élevée de l'utilisation de l'énergie
Convient pour les matériaux minces et les applications de soudage de précision
Dans le soudage laser à main, le maintien de la mise au point sur la surface nécessite une grande stabilité opérationnelle.Les variations de la hauteur de la torche pendant le soudage peuvent facilement provoquer des fluctuations de la profondeur de pénétration et de la morphologie du soudage.
2. Phénomènes de soudage dans des conditions de focalisation positives
La mise au point positive se réfère à la condition où la mise au point laser est positionnée en dessous de la surface de la pièce, ce qui signifie que le point focal est situé à l'intérieur du matériau.
Les phénomènes de soudage comprennent:
Densité d'énergie laser maximale dans le matériau
Profondeur de pénétration accrue et rapport profondeur/largeur plus élevé
Effect de trou de serrure prononcé avec une pénétration de soudure longitudinale accrue
Surface relativement étroite de la piscine en fusion et apparence de soudure plus étroite
La mise au point positive est adaptée au soudage des plaques de taille moyenne à épaisse ou aux applications nécessitant une plus grande pénétration.une profondeur de mise au point excessive peut entraîner une fusion de surface insuffisante ou une formation de soudure incomplète.
3. Phénomènes de soudage dans des conditions de focalisation négatives
La mise au point négative se réfère à la condition où la mise au point laser est située au-dessus de la surface de la pièce, ce qui signifie que le faisceau laser commence à diverger avant d'atteindre le matériau.
Les phénomènes de soudage comprennent:
Diamètre de la tache élargi et densité d'énergie réduite
Largeur de soudure accrue et profondeur de pénétration réduite
Effect trou de serrure affaibli ou éliminé
Amélioration de la douceur de surface de la couture de soudure
Dans des conditions de mise au point négative, la distribution de l'énergie laser est plus uniforme, ce qui la rend adaptée au soudage de plaques minces et aux applications nécessitant une apparence de surface élevée.Dans le soudage laser à main, une mise au point négative modérée aide à réduire les éclaboussures et à supprimer la combustion.
4Caractéristiques de soudage dans des conditions défocalisées
"défocus" désigne l'état dans lequel la mise au point est placée loin de la surface de la pièce, que ce soit dans le sens positif ou négatif,entraînant une réduction significative de la densité énergétique.
Les caractéristiques de soudage comprennent:
Difficulté à former ou à maintenir un bassin de fonte stable
Une pénétration insuffisante et un risque élevé de non-fusion
Coutures de soudure larges et peu profondes avec formation lâche
Haute sensibilité du procédé de soudage aux variations de vitesse de déplacement
Les conditions défocalisées ne conviennent généralement pas à un soudage stable et sont principalement utilisées dans des procédés spéciaux de chauffage à basse température ou de chauffage de surface.une défocalisation excessive réduit considérablement la consistance du soudage.
5. Comparaison des effets de soudage sous différents états de focalisation
Par rapport à la mise au point située sur la surface de la pièce:
La mise au point positive améliore la capacité de pénétration et de soudage, adaptée aux applications nécessitant une résistance structurelle élevée
La mise au point négative augmente la largeur de soudure, améliore l'apparence de la surface et réduit le risque de concentration excessive d'énergie
La défocalisation réduit la densité d'énergie globale et est défavorable pour le soudage stable
Dans les applications pratiques, la position de mise au point doit être ajustée en combinaison avec le type de matériau, l'épaisseur de la plaque, la vitesse de soudage et la puissance du laser.
6. Importance du processus de la position de mise au point dans le soudage laser à main
Le soudage laser à main pose des exigences élevées en matière de stabilité opérationnelle et de tolérance du processus.
Amélioration de la stabilité du soudage et réduction de l'impact du mouvement de l'opérateur
Équilibrage de la profondeur de pénétration et de la formation de la couture de soudure
Réduction des éclaboussures et des défauts de soudage
Amélioration de l'adaptabilité dans des conditions de soudage complexes
Le réglage de la position de mise au point est généralement réalisé par le contrôle de la hauteur de la torche ou le réglage du système de mise au point et constitue une étape clé dans l'optimisation du processus de soudage laser portatif.