Влияние фокусировки/расфокусировки на качество сварного шва связано с распределением энергии лазерного излучения. Распределение энергии лазера симметрично относительно фокуса. Пятно имеет наименьший размер, а удельная энергия максимальна в точке фокуса. Чем больше расфокусировка, тем больше пятно и меньше плотность энергии лазера.

Если при лазерной сварке неправильно выбрано фокусное расстояние, то лазерное излучение может проходить через сварной шов. Расфокусировка лазерного пучка может использоваться для увеличения пятна, что увеличивает область нагрева и покрывает сварочную ванну, предотвращая потерю энергии.

Для материалов с высокой отражающей способностью, таких как нержавеющая сталь и алюминиевые сплавы, если расфокусировка слишком велика, а удельная энергия лазерного излучения слишком мала для быстрого расплавления поверхности материала, определённое количество энергии лазера будет отражаться и повреждать оптику сварочной головки и кристалл кварцевого блока.

Плотность энергии лазерного излучения

Положительная расфокусировка: Фокусировка лазерного пучка находится над заготовкой.

Отрицательная расфокусировка: Фокусировка лазерного пучка находится внутри заготовки, под свариваемой поверхностью.

Обычно выбирают положительную расфокусировку, поскольку энергия лазера в основном сосредоточена в центре фокусного пятна, если фокус находится на поверхности или внутри заготовки, плотность энергии лазера внутри расплавленной ванны слишком высока, что может привести к появлению сварочных брызг, шероховатой поверхности сварного шва и неровностям в сварочном шве

Как правило, при одинаковой расфокусировке глубина плавления при отрицательной расфокусировке будет больше, чем при положительной расфокусировке, поскольку фокус при отрицательной расфокусировке находится внутри заготовки, а энергия, поглощаемая материалом, больше, чем при положительной расфокусировке. По мере увеличения величины расфокусировки глубина плавления постепенно уменьшается, а ширина плавления сначала увеличивается, а затем уменьшается.

Коментарии, вопросы, ответы и обсуждение здесь https://vk.com/wall-56110413_2542