激光在每次接觸新設(shè)備，或者進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一步一定是調(diào)焦，只有自己找到焦平面，才能正確的確定其他工藝參數(shù)如離焦量、功率、速度等，做到心中有數(shù)。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，第一件事也是定焦，如果焦點(diǎn)不對(duì)，直接導(dǎo)致后續(xù)缺陷，改進(jìn)方向無從談起，甚至走向錯(cuò)誤方向，所以找到焦平面是工藝調(diào)試、打樣、實(shí)驗(yàn)第一要?jiǎng)?wù)。

定焦原理如下：

首先激光束能量并非均勻分布，由于聚焦鏡左右，呈現(xiàn)一個(gè)沙漏狀，在束腰位置，能量最集中，最強(qiáng)，也就是焦點(diǎn)所在平面位置。如圖1、2所示，不同能量的激光束的焦深特征不同，同時(shí)振鏡和單模、多模激光器也有所不同，主要體現(xiàn)在能力空間分布上，有些比較緊湊，有些比較細(xì)長(zhǎng)（瑞利長(zhǎng)度不同），但能量都圍繞焦點(diǎn)位置對(duì)稱分布。

所以找焦點(diǎn)的依據(jù)就在于去感知能量變化，一般用小功率，200－500W左右，通過一定方式，在激光方向找到兩個(gè)焊接現(xiàn)象（聲光電）對(duì)稱分布的位置坐標(biāo)，求個(gè)中值，即為焦平面位置，如圖所示：材料表面對(duì)激光單位能量密度極為敏感，一旦低于某個(gè)閾值就不會(huì)有反應(yīng)。這就簡(jiǎn)單了，我們只要在激光方向找到如圖1、2兩個(gè)位置，在距離焦點(diǎn)兩個(gè)方向同樣位置應(yīng)該有同樣的聲音、火花、飛濺現(xiàn)象，以此來確定焦點(diǎn)就在這兩個(gè)位置中間。

波形設(shè)置：

1、焊接模式選擇QCW模式。

2、最大功率設(shè)置為0．3左右，功率不要設(shè)置過大。

3、 波形脈寬設(shè)置為第一段0．1毫秒，功率100％，第二段2．5毫秒，功率100％。脈寬不能設(shè)置過長(zhǎng)。

4、頻率設(shè)置為1～1．5，頻率不要設(shè)置過高。

5、開始調(diào)焦

針對(duì)不同的激光束有不同的定焦方法，總的來說分為三步。

第一種：打斜線法：

1、先通過引導(dǎo)光斑確定焦平面大概范圍，找引導(dǎo)光斑最亮最小點(diǎn)確定為初步實(shí)驗(yàn)焦點(diǎn)；

2、平臺(tái)搭建，如圖4所示

2、打斜線注意事項(xiàng)

（1） 一般用鋼板，半導(dǎo)體500W以內(nèi)，光纖300W左右即可；速度上可以設(shè)置80－200mm

（2） 鋼板斜面角度越大越好，盡量在45－60度左右，中點(diǎn)定在引導(dǎo)光斑最小最亮的粗定位焦點(diǎn)位置；

（3） 然后開始打線，打線要達(dá)到什么效果？理論上這個(gè)線會(huì)在焦點(diǎn)左右對(duì)稱分布，軌跡有個(gè)從大到小再變大、或者從小變大再變小的變化過程；

（4） 半導(dǎo)體找最細(xì)點(diǎn)，鋼板在焦點(diǎn)位置還會(huì)發(fā)白有明顯的顏色特征，也可以作為定位焦點(diǎn)依據(jù)；

（5） 其次光纖盡量控制背面微透，在焦點(diǎn)位置微透，說明焦點(diǎn)在背面微透長(zhǎng)度的中點(diǎn)，此時(shí)焦點(diǎn)粗定位完畢，使用線激光輔助定位進(jìn)行下一步。

3、下一步放平工件，把線激光調(diào)到和焦點(diǎn)引導(dǎo)光斑重合，即為定位焦點(diǎn)，然后進(jìn)行最后一步焦平面驗(yàn)證：即打點(diǎn)法，也是第二種方法

（1） 通過打脈沖點(diǎn)的方式進(jìn)行驗(yàn)證，原理：是在焦點(diǎn)位置飛濺火花，聲音特征明顯，在焦點(diǎn)上下限有一個(gè)分界點(diǎn)，聲音和飛濺、火花明顯不一樣的點(diǎn)，記錄焦點(diǎn)上下限，中點(diǎn)即為焦點(diǎn)，

（2） 再調(diào)節(jié)線激光重合，焦點(diǎn)既定位完畢，誤差在0．5mm以內(nèi)。務(wù)必重復(fù)實(shí)驗(yàn)定位，提高精度，避免單次導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差。

打點(diǎn)法也分多種，每個(gè)廠商會(huì)有不同的使用習(xí)慣：適用于焦深較大的，光斑大小在Z軸方向變化較大的光纖激光，通過打一排點(diǎn)，看鋼板表面的點(diǎn)的變化趨勢(shì)，每次調(diào)節(jié)Z軸變化0．5mm，打在鋼板上的印記由大到小，再由小變大的過程，最小的點(diǎn)即為焦點(diǎn)。

有些通過在相紙上打點(diǎn)，一般用小功率，看相紙燒蝕點(diǎn)的大小來判斷焦點(diǎn)，燒蝕點(diǎn)由大到小再變大，最小即為焦點(diǎn)，這個(gè)誤差比較大，一般在0．5－1mm左右；

還有在鋼板上打點(diǎn)，動(dòng)Z軸高度，間隔0．5mm打一個(gè)點(diǎn)，通過顯微鏡，放大觀察，最小點(diǎn)即為焦點(diǎn)，這個(gè)一般要間距大一點(diǎn)，10mm左右，不然鋼板發(fā)熱，也會(huì)影響鋼板對(duì)激光的吸收率，會(huì)導(dǎo)致誤差，這種精度也在0．5－1mm之間；

還有就是上面說的靠聲音、飛濺、火花，每個(gè)人根據(jù)各自的習(xí)慣和對(duì)這些特征的靈敏度來選擇信號(hào)，每次寸動(dòng)0．2－0．5mm，觀察目標(biāo)信號(hào)的變化，一般采取火花從無到有或者聲音從無到有、飛濺從無到有，這個(gè)界限定為上邊界，再找下邊界，火花從有到無、飛濺從有到無、聲音從有到無，來定下邊界，再取個(gè)中間值即為焦平面。

這里要注意打點(diǎn)較多，一般是有專門打點(diǎn)的式樣，一般直接用美工刀片，酒精擦去油污使用。注意打點(diǎn)位置不要重合，不然表面粗糙度，溫度都會(huì)影響吸收率，影響特征信號(hào)異常導(dǎo)致誤判；還有注意打點(diǎn)間距大一點(diǎn)，防止刀片變形翹曲造成誤判；多次求平均值，平滑誤差，這么搞一般能夠把精度控制在0．3mm內(nèi)。

打點(diǎn)過程一定要戴護(hù)目鏡，防止強(qiáng)光、飛濺傷眼。

第三種打螺旋線，主要使用在振鏡上。主要是振鏡脈沖打點(diǎn)，特征不太明顯，速度太快，所以采用螺旋線，原理同上，找兩個(gè)臨界點(diǎn)取中值