在激光的气化切割过程中,材料在割缝处发生气化,此情况下需要非常高的激光功率。
为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上,材料的厚度一定不要---超过激光光束的直径。该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。
——在激光的气化切割中,较优光束---取决于材料厚度和光束。
——激光功率和气化热对较优焦点位置是有一定的影响。
——在板材厚度一定的情况下,较大切割速度反比于材料的气化温度。
——所需的激光功率密度要大于108w/cm2,并且取决于材料、切割---和光束焦点位置。
——在板材厚度一定的情况下,假设有足够的激光功率,较大切割速度受到气体射流速度的---。
熔化切割一般使用惰性气体,如果代之以氧气或其它活性气体,材料在激光束的照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源,称为氧化熔化切割。
具体描述如下:
(1)材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度,随之与氧气发生激烈的燃烧反应,放出大量热量。在此热量作用下,材料内部形成充满蒸汽的小孔,而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。
(2)燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度,同时氧气扩散通过熔渣到达点火的快慢也对燃烧速度有很大的影响。氧气流速越高,燃烧化学反应和去除熔渣的速度也越快。当然,氧气流速不是越高越好,因为流速过快会导致切缝出口处反应产物即金属氧化物的快速冷却,这对切割也是不利的。
(3)显然,氧化熔化切割过程存在着两个热源,即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。据估计,切割钢时,氧化反应放出的热量要占到切割所需全部能量的60%左右。 很明显,与惰性气体比较,使用氧作辅助气体可获得较高的切割速度。
(4)在拥有两个热源的氧化熔化切割过程中,如果氧的燃烧速度高于激光束的移动速度,割缝显得宽而粗糙。如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快,则所得切缝狭而光滑。
辅助气体在激光切割中的作用浅析
激光切割与其他切割方法比较,总的特点就是---、、速度快,在石化、涂装、冶金、食品等多种行业中广泛使用着。激光切割机使用利用激光特性进行加工的设备,在使用激光切割机进行加工的时候会产生热影响,短时间的热量大量集中会导致板材变形。小范围的热量过度会使材料产生燃烧氧化,这些都是不利于加工的,为了让用户进一步了解激光切割,在此为大家叙述不同辅助气体在激光切割中的作用。
辅助气体是指从切割机割嘴里喷出来的气体,常用的有压缩空气、氮气、氧气三种。辅助气体对激光切割的作用是非常大的,它可以把切割件被融化、汽化的部分吹走,也可以把切割过程中产生的烟雾吹走,从而减小工件切割的阻碍。不同厚度、不同材质的材料对辅助气体的压力和流量要求不一样。
如果切割碳钢可以使用氧气,起到冷却和加速燃烧加快切割的作用。切割碳钢时,辅助气体氧气的纯度一般要求在99.5%以上,压力和流量则根据割嘴的型号、板材的厚度来定,通常情况下,压力要求在0.3-0.8mpa.流量的要求则比较复杂,比如说切割22mm厚的碳钢,有些厂家就要求必须达到10m3/h.氧气在碳钢切割过程中的作用是助燃和吹掉切割的融熔物。
而切割不锈钢选择氧、氮、空气都可以,要是要---度高的加工,不锈钢采用氮,不需要高纯氧。要是为了节约成本,可以使用空气切割不锈钢,但是反面有细微的毛刺,用砂纸打磨一些就可以了。1.5mm以下的碳钢板使用空气和氮气切割都可以,焊渣虽然可以控制,但是出现焊渣的话,只能使用砂轮磨了,但是使用氧气较好。
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