离焦量与光斑直径的选择原则

激光束从喷嘴出来是先聚到一点、再发散开的。焦点落在工件表面之上还是之下、光斑直径多大，直接改变能量密度和熔道形貌。这一步没选对，后面功率、速度再怎么调也出不来合格熔道。

什么是离焦量

焦点位于工件表面之上为正离焦，落在表面之下为负离焦，正好打在表面为零离焦。激光熔覆大多刻意工作在离焦状态，焦点通常落在工件表面以下1～5mm处，使表面光斑直径保持在2～6mm。

光斑大小的影响

• 小光斑（小于1mm）：能量密度极高，易形成匙孔，熔深大、稀释高，适合深熔和打孔，不适合薄涂层表面熔覆。
• 适中光斑（2～4mm）：能量分布均匀，熔深浅而宽，稀释率低，是表面熔覆的主流选择。
• 过大光斑：能量密度不足，粉末熔化不充分，熔道薄而宽，效率下降。

选择原则

表面强化、低稀释率熔覆用正离焦或大光斑，把能量"摊薄"在表面；修复深槽、需要较大熔深时，适当减小离焦量、用小光斑提高能量密度。正式加工前先在样块上试焦：观察熔道宽度和形貌，反推光斑直径是否与预期一致。

现场调焦有个实用办法：用样块在不同离焦量下打几个标记，测量熔道宽度，做出一条"离焦量—熔宽"曲线，正式加工时按目标熔宽反查离焦量。喷嘴高度一旦固定，批量加工中就不要再动，避免机械手重复定位误差带来焦距漂移。

光斑能量分布也在变化：圆形光斑中心能量高、边缘低，熔道中间凸起；矩形或环形光斑能量更均匀，熔道更平。大面积平板熔覆越来越倾向用矩形光斑，这是设备选型时要考虑的点。

熔池形态与光斑的关系可继续阅读激光熔覆熔池的形成过程与温度场特征。