レーザー溶接におけるデフォーカスの影響を探る

1.レーザー溶接におけるデフォーカスの影響

デフォーカスとは、ワークピースの表面と焦点との間の距離を表す用語である。

焦点位置がワークの上方にある場合を正のデフォーカスという。一方、焦点位置がワークの下にある場合は、負のデフォーカスと呼ばれる。

2.デフォーカス量の選択

レーザー集光中心部のパワー密度が高すぎるため、穴への蒸発が起こりやすい。から離れた各面では、パワー密度分布が比較的均一である。 レーザーフォーカス.

理論的には、正負のデフォーカス面と溶接面との距離が等しい場合、対応する面のパワー密度はほぼ同じになるはずである。

しかし実際には、この結果、溶接の溶け込みと形状が異なる。負のデフォーカス時には、材料の内部パワー密度が表面よりも高くなり、より強い溶融と気化が起こる。このため、光エネルギーが材料の奥深くまで浸透し、結果として溶け込みが大きくなる。

3.デフォーカスが溶接に与える影響

デフォーカス量はマイナス1～2mmが望ましい。

溶接形状に及ぼすデフォーカスの影響

溶接する材料は厚さ6mmのステンレス鋼で、出力は5kW。 溶接速度 の96cm/分。デフォーカス量が減少するにつれて、ペネトレーションは増加し、深部に入る。 ペネトレーション溶接 の段階だ。

一方、デフォーカス量が大きいと、溶け込みは最小となり、溶接は熱伝導の段階となる。

溶接溶け込み、溶接幅、断面に及ぼすデフォーカスの影響

4.概要

デフォーカス量とは、焦点とワーク表面との距離を指す。フォーカスがワークの上にある場合は、正のデフォーカスとみなされます。焦点が被加工物の下にある場合は、負のデフォー カスとみなされる。負のデフォー カスは、溶接溶け込みを高めるのに有利である。

への影響 溶接品質.

レーザー溶接 レーザー焦点の中心でのパワー密度が高すぎるため、穴への蒸発が起こりやすく、特定のデフォーカス量を必要とする。レーザー焦点から離れた各面では、パワー密度分布がより均一になる。

幾何光学理論によれば、正負のデフォーカス面と溶接面との距離が等しい場合、対応する面のパワー密度はほぼ同じになるはずである。

しかし、実際には溶融池の形状は異なる。負のデフォーカスを用いると、溶融池の形成過程により深い溶け込みが得られる。実験的には、溶け込み深さを深くしたい場合は負のデフォーカスを使用し、薄い材料を溶接する場合は正のデフォーカスを使用する。