激光切割機工藝手冊(已修改)
2025-07-08 21:46 本頁面
【正文】 武漢楚天工業(yè)激光設(shè)備有限公司第一章 激光切割方法 激光熔化切割 在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助氣流把熔化的材料噴射出去。因為材料的轉(zhuǎn)移只發(fā)生在其液態(tài)情況下，所以該過程被稱作激光熔化切割。 激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫，而氣體本身不參于切割。——激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。——最大切割速度隨著激光功率的增加而增加，隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下，限制因數(shù)就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導率?！す馊刍懈顚τ阼F制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。——產(chǎn)生熔化但不到氣化的激光功率密度，對于鋼材料來說，在104W/cm2～105 W/cm2之間。 激光火焰切割 激光火焰切割與激光熔化切割的不同之處在于使用氧氣作為切割氣體。借助于氧氣和加熱后的金屬之間的相互作用，產(chǎn)生化學反應(yīng)使材料進一步加熱。由于此效應(yīng)，對于相同厚度的結(jié)構(gòu)鋼，采用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。 另一方面，該方法和熔化切割相比可能切口質(zhì)量更差。實際上它會生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區(qū)和更差的邊緣質(zhì)量。——激光火焰切割在加工精密模型和尖角時是不好的（有燒掉尖角的危險）?？梢允褂妹}沖模式的激光來限制熱影響?！玫募す夤β蕸Q定切割速度。在激光功率一定的情況下，限制因數(shù)就是氧氣的供應(yīng)和材料的熱傳導率。 激光氣化切割 在激光氣化切割過程中，材料在割縫處發(fā)生氣化，此情況下需要非常高的激光功率。 為了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上，材料的厚度一定不要大大超過激光光束的直徑。該加工因而只適合于應(yīng)用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實際上只用于鐵基合金很小的使用領(lǐng)域。 該加工不能用于，象木材和某些陶瓷等，那些沒有熔化狀態(tài)因而不太可能讓材料蒸氣再凝結(jié)的材料。另外，這些材料通常要達到更厚的切口。——在激光氣化切割中，最優(yōu)光束聚焦取決于材料厚度和光束質(zhì)量?！す夤β屎蜌饣療釋ψ顑?yōu)焦點位置是有一定的影響?！诎宀暮穸纫欢ǖ那闆r下，最大切割速度反比于材料的氣化溫度?！璧募す夤β拭芏纫笥?08W/cm2，并且取決于材料、切割深度和光束焦點位置?！诎宀暮穸纫欢ǖ那闆r下，假設(shè)有足夠的激光功率，最大切割速度受到氣體射流速度的限制。第二章 加工過程 “加工過程”指激光光束、加工氣體和工件之間的相互作用。 切割過程 該過程發(fā)生的區(qū)域是切割之前。作用在該切割之前的激光必須加熱工件到把材料熔化和氣化所需的溫度。 切割平面由一個幾乎垂直的平面組成，該平面被吸收的激光輻射加熱并熔化。——在激光火焰切割中，該熔化區(qū)被進入割縫的氧氣流進一步加熱，達到接近沸點的溫度。產(chǎn)生的氣化把材料移走。同時，借助于加工氣體，液化材料從工件下部排出?！诩す馊刍懈钪?，液化材料隨氣體排出，該氣體也保護割縫以防氧化。連續(xù)的熔化區(qū)沿著切割方向逐漸滑移。因而得到一條連續(xù)割縫。 激光切割過程的許多重要活動發(fā)生在該區(qū)域。對這些活動的分析可以得到激光切割的重要信息。 這樣，就可以計算切割速度并解釋牽引線特性的形成。 材料特性 在工件上進行切割活動的結(jié)果可能是整潔的切口，或者相反，邊緣粗糙或過燒。 影響切割質(zhì)量最重要的因數(shù)是： ——合金成份 ——材料的微觀結(jié)構(gòu) ——表面質(zhì)量 ——表面粗糙度 ——表面處理 ——光束反射 ——熱傳導率 ——熔點 ——熱熔解 ——氣化溫度合金成份 合金成份在一定程度上影響著材料的強度、比重、可焊接性、抗
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