A lézeres hegesztési folyamat paraméterei

(1) Teljesítménysűrűség. A teljesítménysűrűség az egyik legkritikusabb paraméter a lézeres feldolgozásban. Nagyobb teljesítménysűrűséggel a felületi réteg egy mikromásodperces időintervallumon belül forráspontig melegíthető, ami nagymértékű párologtatást eredményez. Ezért a nagy teljesítménysűrűség előnyös az anyageltávolítás során, például fúrásnál, vágásnál és gravírozásnál. Alacsonyabb teljesítménysűrűség esetén több ezredmásodperc kell ahhoz, hogy a felület hőmérséklete elérje a forráspontot. Mielőtt a felület elpárologna, az alsó réteg eléri az olvadáspontot, amelyből könnyen jó olvadt varrat képződik. Ezért a vezető lézeres hegesztésnél a teljesítménysűrűség 10^4 és 10^6W/CM^2 között van.
(2) Lézerimpulzus hullámforma. A lézerimpulzus-hullámforma fontos kérdés a lézerhegesztésben, különösen vékonyréteg-hegesztésnél. Ha nagy intenzitású lézersugarat sugároznak be az anyag felületére, a lézerenergia 60-98%-a visszaverődik és elveszik a fém felületén, és a visszaverő képesség a felületi hőmérséklet függvényében változik. A lézerimpulzus hatására a fém reflexiós képessége nagymértékben változik.
(3) A lézerimpulzus szélessége. Az impulzusszélesség az impulzuslézeres hegesztés egyik fontos paramétere. Ez nemcsak egy fontos paraméter, amely megkülönbözteti az anyageltávolítást az anyagolvasztástól, hanem egy kulcsfontosságú paraméter is, amely meghatározza a feldolgozó berendezések költségét és térfogatát.
(4) A defókusz hatása a hegesztés minőségére. A lézeres hegesztés általában bizonyos mértékű defókuszálást igényel, mivel a lézerfókusznál a pont közepén túl nagy a teljesítménysűrűség, ami könnyen lyukakká párologtatható. A teljesítménysűrűség-eloszlás viszonylag egyenletes a lézerfókusztól távol eső minden síkon. Kétféle defókusz van: pozitív defókusz és negatív defókusz. A fókuszsík a munkadarab felett helyezkedik el a pozitív defókuszhoz, és fordítva a negatív defókuszhoz. A geometriai optika elmélete szerint, ha a pozitív és negatív defókuszáló sík és a hegesztési sík távolsága egyenlő, a teljesítménysűrűség a megfelelő síkon megközelítőleg azonos, de a kapott olvadék alakja valójában más. Ha a defókusz negatív, nagyobb olvadási mélység érhető el, ami az olvadt medence képződési folyamatához kapcsolódik. Kísérletek azt mutatják, hogy amikor a lézert 50-200 us-ra hevítik, az anyag olvadni kezd, folyékony fémet képez és részben elpárolog, nagynyomású gőzt képez, és rendkívül nagy sebességgel kilökődik, vakító fehér fényt bocsátva ki. Ugyanakkor a magas gázkoncentráció hatására a folyékony fém az olvadékmedence széléhez költözik, és mélyedést képez az olvadt medence közepén. Negatív defókusz esetén az anyagon belüli teljesítménysűrűség nagyobb, mint a felületén, ami megkönnyíti az erősebb olvadás és párolgás kialakítását, így a fényenergia mélyebbre jut az anyagba. Ezért a gyakorlati alkalmazásokban, amikor nagyobb olvadási mélységre van szükség, negatív defókuszálást alkalmaznak; vékony anyagok hegesztésekor a pozitív defókusz megfelelő.
(5) Hegesztési sebesség. A hegesztés sebessége befolyásolja az egységnyi idő alatti hőbevitelt. Ha a hegesztési sebesség túl lassú, a hőbevitel túl nagy lesz, ami a munkadarab átégését eredményezi. Ha a hegesztési sebesség túl gyors, a hőbevitel túl kicsi lesz, ami a munkadarab nem teljes hegesztését eredményezi.