激光光束质量
激光焊接需要一个小的能深穿透的光束点,因此高强度、低扩散的激光束被认为是高质量的。
激光束的质量是由光束的收敛和激光的强度来定义的。然而,由于激光焊接所用的激光豆是肉眼看不到的,所以光束质量是通过测量装置(如专用激光测量仪)将激光可视化来控制的。
梁收敛
激光束的质量在很大程度上取决于两个因素:
- 波长
- 能量密度(或功率密度)
这些因素在很大程度上受到两个独立因素的影响,这两个因素可以根据需要进行管理。
- 光束参数积(BPP)
- 激光强度
光束参数积(BPP)
光束参数积(BPP)是定义透镜对激光束扩散和收敛影响的数值。这个值可以表示为半径ω的乘积0在光束发散角的半最大值θ处的束腰和全宽度。当通过聚光镜时,光斑直径与透镜聚光点后的发散角之间的关系如下:
在这里,米2以[mm mrad]为单位描述光束质量。
由此可以推断,更小的束腰和辐合角以及更小的BPP值可以实现更深的穿透和更快的处理。
在焊接及其他激光加工领域,M2常被用作表示光束质量的参数。例如,光束质量为光纤激光器通常用M2价值。在λ波长处,M和M之间的关系2和BPP可以用下式表示。