激光功率对焊接的影响大吗？

在本文中，将探讨激光焊接过程中焊缝成形因子、如何计算以及选择激光输出功率的依据。还将讨论降低激光输出功率对焊缝熔深和可实现焊接速度的影响。

带着以下问题阅读这篇文章：

● 什么是焊缝成形系数?如何计算?

● 激光焊接时选择激光输出功率的依据是什么?

● 降低激光输出功率对焊缝熔深和可实现的焊接速度有何影响?

一、双束焊接原理

激光焊接的分类

1、根据功率密度和焊缝成形特性：

● 热传导焊接：功率密度(激光输出功率/焦点面积)<10 5 W/cm 2

● 深熔焊：功率密度>10 6 W/cm 2

2、按激光输出方式分：

● 脉冲激光焊接

● 连续激光焊接

图1脉冲激光焊接和连续激光焊接示意图

二、激光功率P的选择

P(激光功率)的选择取决于板材的厚度。P 决定焊点的功率密度并影响熔深深度和焊接速度。

图2 功率密度和金属温度随时间的变化曲线

三、激光功率对穿透力的影响

如图所示，功率(P/kw)越大，穿透力越深，反之亦然。

图3 激光穿透力与功率的关系

四、激光功率对焊接速度的影响

GB/T3375-1994中焊缝形状系数定义为单个焊缝横截面上焊缝宽度(B)与计算焊缝厚度(H)之比(φ=B/H)，如图4所示。较小的外形尺寸会导致焊缝又窄又深。然而，焊缝中心往往杂质浓度较高，并且由于区域偏析而导致抗热裂性能较差。因此，外形尺寸不宜太小。例如，焊缝的形状系数应大于 1.3，这意味着焊缝的宽度应至少为焊缝计算厚度的 1.3 倍。

图4 激光功率和速度决定焊缝的成形

图5 焊接速度与激光功率的关系

五、激光功率、焊接速度和熔深的关系

图6 不同功率下低碳钢熔深和焊接速度的变化

激光焊接功率决定焊点的功率密度，控制焊接的熔深和速度。随着激光功率的增加，焊接速度和熔深都增加。