Parametre procesu laserového zvárania

(1) Hustota výkonu. Hustota výkonu je jedným z najdôležitejších parametrov laserového spracovania. S vyššou hustotou výkonu sa môže povrchová vrstva zahriať na bod varu v časovom rozsahu mikrosekúnd, čím sa vytvorí veľké množstvo odparovania. Preto je vysoká hustota výkonu prospešná pre spracovanie odstraňovania materiálu, ako je vŕtanie, rezanie a gravírovanie. Pre nižšiu hustotu výkonu trvá niekoľko milisekúnd, kým povrchová teplota dosiahne bod varu. Predtým, ako sa povrch odparí, spodná vrstva dosiahne bod tavenia, čím sa ľahko vytvorí dobrý roztavený zvar. Preto sa pri zváraní vodivým laserom hustota výkonu pohybuje od 10^4 do 10^6W/CM^2.
(2) Tvar vlny laserového pulzu. Tvar vlny laserového pulzu je dôležitou otázkou pri laserovom zváraní, najmä pri zváraní tenkých vrstiev. Keď je povrch materiálu ožiarený laserovým lúčom vysokej intenzity, 60 ~ 98% laserovej energie sa odrazí a stratí na kovovom povrchu a odrazivosť sa mení s teplotou povrchu. Počas pôsobenia laserového impulzu sa odrazivosť kovu veľmi mení.
(3) Šírka laserového pulzu. Šírka impulzu je jedným z dôležitých parametrov zvárania pulzným laserom. Nie je to len dôležitý parameter, ktorý odlišuje úber materiálu od tavenia materiálu, ale aj kľúčový parameter, ktorý určuje cenu a objem spracovateľského zariadenia.
(4) Vplyv rozostrenia na kvalitu zvárania. Laserové zváranie zvyčajne vyžaduje určité rozostrenie, pretože hustota výkonu v strede bodu v laserovom ohnisku je príliš vysoká, čo sa ľahko odparí do otvorov. Rozloženie hustoty výkonu je relatívne rovnomerné v každej rovine vzdialenej od laserového ohniska. Existujú dva typy rozostrenia: pozitívne rozostrenie a negatívne rozostrenie. Ohnisková rovina je umiestnená nad obrobkom pre pozitívne rozostrenie a naopak pre negatívne rozostrenie. Podľa teórie geometrickej optiky, keď je vzdialenosť medzi pozitívnymi a negatívnymi rovinami rozostrenia a zváracou rovinou rovnaká, je hustota výkonu v zodpovedajúcich rovinách približne rovnaká, ale tvar získanej roztavenej lázně je v skutočnosti odlišný. Keď je rozostrenie záporné, možno dosiahnuť väčšiu hĺbku topenia, čo súvisí s procesom tvorby roztaveného kúpeľa. Experimenty ukazujú, že keď sa laser zahreje na 50 ~ 200 us, materiál sa začne topiť, pričom sa vytvorí tekutý kov a čiastočne sa odparí, vytvorí sa vysokotlaková para a vyžaruje sa extrémne vysokou rýchlosťou, pričom vyžaruje oslňujúce biele svetlo. Súčasne vysoká koncentrácia plynu spôsobuje, že sa tekutý kov pohybuje k okraju roztaveného kúpeľa, čím sa v strede roztaveného kúpeľa vytvorí priehlbina. Keď je rozostrenie záporné, hustota energie vo vnútri materiálu je vyššia ako na povrchu, čo uľahčuje vytvorenie silnejšieho topenia a odparovania, takže svetelná energia sa prenáša hlbšie do materiálu. Preto sa v praktických aplikáciách, keď je potrebná väčšia hĺbka topenia, používa negatívne rozostrenie; pri zváraní tenkých materiálov je vhodné pozitívne rozostrenie.
(5) Rýchlosť zvárania. Rýchlosť zvárania ovplyvní tepelný príkon za jednotku času. Ak je rýchlosť zvárania príliš nízka, príkon tepla bude príliš veľký, čo vedie k prepáleniu obrobku. Ak je rýchlosť zvárania príliš vysoká, vstup tepla bude príliš malý, čo bude mať za následok neúplné zváranie obrobku.