光束横截面能量分布的变化对激光焊接的影响

大功率CO2 混合模激光束在传输过程中 ,其光束横截面能量不再是高斯分布 ,是受附加相移的影响 ,在不同的传输距离 ,横截面能量分布呈规则变化。对于聚焦激光束 ,在焦点附近 ,由于横截面能量分布的不相同 ,传统的关于负离焦的焊接质量比正离焦好的观点将不再适用。而且在不同的加工位置 ,聚焦激光束的横截面能量分布也不相同 ,必然其加工质量也不相同 ,这样对于同一激光束 ,虽然其光束质量是一定的 ,但并不能获得相同的加工质量 ,因此采用光束质量来衡量激光焊接能力还不够充分 ,还应看光束横截面能量分布的精细结构。对于本文所研究的一种激光束 ,其模式含量TEM0 0约为 2 0 % ,TEM0 2约为 80 % ,在不同加工位置的聚焦光束的横截面能量分布将呈现“凹”形和“山”形两类 ,这两种横截面能量分布的焦斑对焊缝成形的影响是不相同的。试验研究表明 ,“凹”形焦斑焊接质量较差 ,而“山”形的焊接质量较好。